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材料基因组计划 vs 数据挖掘

已有 11114 次阅读 2018-1-24 14:58 |个人分类:科学研究|系统分类:科研笔记

美国有材料基因组计划,日本有元素战略计划,中国也有材料基因组计划

德国有工业4.0,中国有中国制造2025...    

凡此种种,制造业的振兴和强盛离不开材料。五花八门计划的背后蕴含着材料研究方式从“试错式、炒菜式、alchemistry"到"预测式",材料研究也从"实验观测、理论推演、计算仿真"的范式进入"数据科学"的范式,四种范式的协同工作是实现新材料研发双减半战略目标的基础。


材料基因组计划倡导和推进高通量计算、高通量制备与表征、专用数据库三大技术及其平台建设。

数据挖掘是数据分析和数据使用的基本过程和基础任务,兼具发现新知识和降低任务通量等功效。

形而上者谓之道,形而下者谓之器;化而裁之谓之变,推而行之谓之通。---易经·系辞

仿真计算、实验观测和数据库等活动只是材料研究“器”的层面,侧重数据积累和管理,而数据挖掘可提供计算模型构建原则、设定合适的计算输入参数、提供判读计算结果合理性的依据、发现预测材料性能的量化构效关系,是材料研究“道”的层面,而道的认知是实现预测、达到新材料研发双减半战略目标的保障。

新材料全生命周期研究需要材料科学系统工程。数据科学范式下的材料研究内涵、数据流、材料基因组计划关键技术及其关系:


不管"构效关系、预测模型"正问题还是"材料设计、性能优化"反问题,都绕不开数据挖掘这一关。有数据没知识就可以工作,有知识有数据可以更有效工作...



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