MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4310986242 · doi:10.1103/physrevmaterials.6.113803

Machine learning surrogate models for strain-dependent vibrational properties and migration rates of point defects

2022· article· en· W4310986242 sur OpenAlexaff
Clovis Lapointe, Thomas D. Swinburne, Laurent Proville, Charlotte Becquart, Normand Mousseau, Mihai‐Cosmin Marinica

Notice bibliographique

RevuePhysical Review Materials · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueMachine Learning in Materials Science
Établissements canadiensUniversité de MontréalRegroupement Québécois sur les Matériaux de Pointe
Organismes subventionnairesEuratom Research and Training ProgrammeGrand Équipement National De Calcul IntensifAgence Nationale de la RechercheEUROfusion
Mots-clésStatistical physicsEntropy (arrow of time)Dimensionality reductionSurrogate dataCurse of dimensionalityEnergy landscapeSurrogate modelNonlinear systemSaddle pointArtificial intelligenceMaterials scienceAlgorithmComputer scienceMachine learningMathematicsThermodynamicsPhysicsQuantum mechanics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Machine learning surrogate models employing atomic environment descriptors have found wide applicability in materials science. In our previous work, this approach yielded accurate and transferable predictions of the vibrational formation entropy of point defects for $\mathcal{O}(N)$ computational cost. The present study investigates the limits of data driven surrogate models in accuracy and applicability for vibrational properties. We propose an improvement of the accuracy by extending the fitting capacity of the model by increasing the dimension of the descriptor space. This is achieved by using a nonlinear relation between descriptors---target observables and when it is possible by including physical relevant information of the underlying energy landscape. The nonlinear extension is used to learn the formation entropy of defects with or without applied strain while including physical information, such as the minimum-saddle point sequences employed for the migration of point defects, is a key ingredient of transition state theory rate approximations. We find excellent predictive power after augmenting the dimensionality of the descriptor space, as demonstrated on large defect databases in $\ensuremath{\alpha}$-iron and amorphous silicon based on semiempirical force fields. The current linear surrogate models are used to investigate the correlation between migration entropy and energy. Our approaches reproduce the Meyer-Neldel compensation law observed from direct calculations in amorphous Si systems. Moreover, the same abstract descriptor space representation for entropy and energy is then used for the statistical correlation analysis. For linear surrogate models, we show that the energy-entropy statistical correlations can be reinterpreted in descriptor space. This provides a simple statistical criterion for the marginal interpretation of the compensation law. More generally, the present work shows how linear surrogate models can accelerate high-throughput workflows, aid the construction of mesoscale material models, and provide new avenues for correlation analysis.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,006

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,256 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations12
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revuePhysical Review MaterialsMême sujetMachine Learning in Materials ScienceTravaux en français237 207