Crystal Structure Prediction via Deep Learning

模板 化学 晶体结构预测 集合(抽象数据类型) 晶体结构 人工智能 结晶学 周期表 拓扑(电路) 数据集 Crystal(编程语言) 机器学习 人工神经网络 计算机科学 算法 生物系统 数学 组合数学 生物 有机化学 程序设计语言
作者
Kevin Ryan,Jeff Lengyel,Michael Shatruk
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:140 (32): 10158-10168 被引量:340
标识
DOI:10.1021/jacs.8b03913
摘要

We demonstrate the application of deep neural networks as a machine-learning tool for the analysis of a large collection of crystallographic data contained in the crystal structure repositories. Using input data in the form of multiperspective atomic fingerprints, which describe coordination topology around unique crystallographic sites, we show that the neural-network model can be trained to effectively distinguish chemical elements based on the topology of their crystallographic environment. The model also identifies structurally similar atomic sites in the entire data set of ∼50000 crystal structures, essentially uncovering trends that reflect the periodic table of elements. The trained model was used to analyze templates derived from the known crystal structures in order to predict the likelihood of forming new compounds that could be generated by placing elements into these structural templates in a combinatorial fashion. Statistical analysis of predictive performance of the neural-network model, which was applied to a test set of structures never seen by the model during training, indicates its ability to predict known elemental compositions with a high likelihood of success. In ∼30% of cases, the known compositions were found among the top 10 most likely candidates proposed by the model. These results suggest that the approach developed in this work can be used to effectively guide the synthetic efforts in the discovery of new materials, especially in the case of systems composed of three or more chemical elements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lucas应助chanler采纳,获得30
2秒前
YoungLee完成签到,获得积分10
3秒前
甜馨完成签到,获得积分10
3秒前
半斤完成签到,获得积分10
3秒前
黑猫小苍完成签到,获得积分0
3秒前
杨依楠完成签到,获得积分10
4秒前
去码头整点薯条完成签到,获得积分10
4秒前
欧阳完成签到,获得积分10
4秒前
是小豆子呀完成签到,获得积分10
4秒前
夕阳space发布了新的文献求助10
7秒前
lxl完成签到,获得积分10
8秒前
雅樱发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
急急急完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
michelle完成签到,获得积分10
11秒前
dcx完成签到 ,获得积分10
12秒前
Sunny完成签到 ,获得积分10
14秒前
超级的夹心饼干完成签到,获得积分10
14秒前
天天快乐应助边境悍匪采纳,获得10
15秒前
rwj完成签到,获得积分10
15秒前
zzzzzzz发布了新的文献求助10
15秒前
齐安客完成签到,获得积分10
16秒前
苟子完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Zircon完成签到 ,获得积分10
18秒前
YangSY完成签到,获得积分10
18秒前
DearJulie完成签到,获得积分10
19秒前
龙傲天完成签到,获得积分10
20秒前
rwj发布了新的文献求助10
20秒前
金振龙完成签到,获得积分10
21秒前
Ashley完成签到,获得积分10
21秒前
江刚完成签到,获得积分10
21秒前
鱼雷完成签到,获得积分10
22秒前
刻苦的丹妗完成签到,获得积分10
23秒前
NexusExplorer应助zhutier采纳,获得10
23秒前
23秒前
健壮鸡翅完成签到 ,获得积分10
23秒前
lpp完成签到 ,获得积分10
23秒前
ajing完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258696
关于积分的说明 17592214
捐赠科研通 5504599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901598
邀请新用户注册赠送积分活动 1878587
关于科研通互助平台的介绍 1718214