QMLMaterial─A Quantum Machine Learning Software for Material Design and Discovery
Notice bibliographique
Résumé
Structural elucidation of chemical compounds is challenging experimentally, and theoretical chemistry methods have added important insight into molecules, nanoparticles, alloys, and materials geometries and properties. However, finding the optimum structures is a bottleneck due to the huge search space, and global search algorithms have been used successfully for this purpose. In this work, we present the quantum machine learning software/agent for materials design and discovery (QMLMaterial), intended for automatic structural determination in silico for several chemical systems: atomic clusters, atomic clusters and the spin multiplicity together, doping in clusters or solids, vacancies in clusters or solids, adsorption of molecules or adsorbents on surfaces, and finally atomic clusters on solid surfaces/materials or encapsulated in porous materials. QMLMaterial is an artificial intelligence (AI) software based on the active learning method, which uses machine learning regression algorithms and their uncertainties for decision making on the next unexplored structures to be computed, increasing the probability of finding the global minimum with few calculations as more data is obtained. The software has different acquisition functions for decision making (e.g., expected improvement and lower confidence bound). Also, the Gaussian process is available in the AI framework for regression, where the uncertainty is obtained analytically from Bayesian statistics. For the artificial neural network and support vector regressor algorithms, the uncertainty can be obtained by K-fold cross-validation or nonparametric bootstrap resampling methods. The software is interfaced with several quantum chemistry codes and atomic descriptors, such as the many-body tensor representation. QMLMaterial’s capabilities are highlighted in the current work by its applications in the following systems: Na 20, Mo 6 C 3 (where the spin multiplicity was considered), H 2 O@CeNi 3 O 5, Mg 8 @graphene, Na 3 Mg 3 @CNT (carbon nanotube).
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,049 | 0,016 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».