High-Dimensional Materials and Process Optimization Using Data-Driven Experimental Design with Well-Calibrated Uncertainty Estimates

计算机科学 替代模型 过程(计算) 实验设计 不确定度量化 优化设计 校准 克里金 敏感性分析 工程设计过程
作者
Julia Ling,Maxwell Hutchinson,Erin Antono,Sean Paradiso,Bryce Meredig
出处
期刊:Integrating materials and manufacturing innovation [Springer Nature]
卷期号:6 (3): 207-217 被引量:87
标识
DOI:10.1007/s40192-017-0098-z
摘要

The optimization of composition and processing to obtain materials that exhibit desirable characteristics has historically relied on a combination of domain knowledge, trial and error, and luck. We propose a methodology that can accelerate this process by fitting data-driven models to experimental data as it is collected to suggest which experiment should be performed next. This methodology can guide the practitioner to test the most promising candidates earlier and can supplement scientific and engineering intuition with data-driven insights. A key strength of the proposed framework is that it scales to high-dimensional parameter spaces, as are typical in materials discovery applications. Importantly, the data-driven models incorporate uncertainty analysis, so that new experiments are proposed based on a combination of exploring high-uncertainty candidates and exploiting high-performing regions of parameter space. Over four materials science test cases, our methodology led to the optimal candidate being found with three times fewer required measurements than random guessing on average.

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
山椒发布了新的文献求助10
1秒前
lucygaga发布了新的文献求助10
1秒前
大意的姿完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
5秒前
6秒前
liu95完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
深情安青应助科奇采纳,获得10
9秒前
wushangyu发布了新的文献求助10
10秒前
毛毛弟发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
enno发布了新的文献求助10
12秒前
勇敢的风完成签到,获得积分10
13秒前
无敌猫饭完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
小二郎应助xx采纳,获得10
17秒前
19秒前
由由完成签到,获得积分10
19秒前
英俊的铭应助mmm采纳,获得10
21秒前
薛桐的汪汪完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
感性的梦露完成签到,获得积分10
22秒前
FashionBoy应助云淡风轻一宝采纳,获得10
23秒前
无限亦云发布了新的文献求助10
24秒前
共享精神应助wushangyu采纳,获得10
26秒前
26秒前
enno完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
华仔应助管某采纳,获得10
31秒前
SciGPT应助yuyuyu采纳,获得10
31秒前
大个应助开心的帽子采纳,获得10
34秒前
Leanne应助senli2018采纳,获得10
35秒前
36秒前
36秒前
37秒前
39秒前
大个应助无限亦云采纳,获得10
39秒前
科奇发布了新的文献求助10
39秒前
高分求助中
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
Understanding Modeling and Simulation of Polymerization Reactions 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6904165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8598034
关于积分的说明 18252592
捐赠科研通 6306635
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3063494
关于科研通互助平台的介绍 2085762
邀请新用户注册赠送积分活动 2041272