教学课程资源库 更多>>

关键词： 数据库构建   新材料设计   材料基因工程   机器学习  

摘要： 近年来,随着大数据和人工智能技术的发展,数据驱动的材料研发范式在材料构效关系挖掘和新材料设计与筛选等方面展现出显著优势.数据作为此研究范式的基础,在拓展材料设计空间和提升人工智能模型性能方面具有重要意义.因此,构建高质量材料数据库是数据驱动材料研发的重要一环.自“材料基因组计划”启动以来,理论数据库和实验数据库的数量和规模持续扩大,数据基础设施和大数据技术也得到了充分发展.本文围绕数据驱动研究范式下的材料数据库构建展开讨论,首先从数据生成、数据预处理、数据存储和数据访问4个方面出发重点叙述了数据库构建的主要步骤,然后基于数据体量、数据种类、访问方式和数据库特色等方面对国内外具有代表性的材料数据库进行总结,最后从材料数据本身和数据基础设施建设两个视角出发,对材料数据库未来的发展进行展望.

关键词： 二维材料   可调谐磁性   密度泛函理论   高通量筛选   空穴掺杂   空穴有效质量  

摘要： 二维(2D)磁性材料由于其高密度、低能耗等特点,在自旋电子学领域有着良好的运用前景.目前,合适的二维本征磁性材料较少,限制了二维自旋电子器件的发展.值得注意的是,基于不同诱导方法的二维可调谐磁性结构,扩展了二维磁性材料家族,为自旋电子器件提供了更多候选材料.为了挖掘新型二维可调谐磁性结构,本文利用空穴有效质量作为关键描述符,提出了一种简单快速的高通量筛选(HTS)策略,对计算二维材料数据库(C2DB)进行了全面筛选,得到了16种候选材料.根据密度泛函理论(DFT)计算,9种材料在空穴掺杂下具有磁性.本文重点报道了其中3种新型二维半导体材料,它们可以通过空穴掺杂在有限温度下表现出可调谐的磁性与高达1μB/载流子的磁矩.

关键词： 大语言模型   混合微调   变工况机械加工   能耗预测  

摘要： 针对现代机械加工中设备、环境、参数等非线性耦合强，以及工况数据分布极不均衡导致的能耗预测难题，提出了一种创新的基于混合微调大模型的变工况机械加工能耗预测方法。首先，设计了一种包括清洗、重构、扩展与抽样的数据预处理方法，构建了全工况与暂态工况能耗数据集，为模型训练提供了高质量数据输入。其次，提出了全参数微调（FPFT）和参数高效微调（PEFT）策略的两阶段混合微调技术，通过全工况能耗数据对大模型进行全参数微调训练，提高了模型的泛化能力和可解释性，同时利用暂态工况能耗数据对大模型进行参数高效微调，解决了变工况下的加工能耗预测难题。实验结果表明，相较于单独微调技术，所提方法在实验数据集上的性能指标MSE和MAE分别降低了70.42%和42.45%以上。与现行基于深度学习的能耗预测方法相比，所提方法更贴近实际变工况机械加工的能耗特性，展现出卓越的性能优势。所提方法可为大模型在机械加工领域的应用提供了有力支撑，展现了广阔的应用前景。

关键词： 甘蔗   SSR标记   数据库   全基因重测序  

摘要： 甘蔗(Saccharum ***)是重要的糖料和能源作物.甘蔗基因组复杂,群体遗传学研究相对落后.目前,甘蔗参考基因组仍有待完善.利用甘蔗及其近缘属参考基因组开发甘蔗SSR标记及数据库有助于推动甘蔗群体遗传学的研究.本研究基于3个甘蔗种(割手密种、热带种和栽培种)和2个甘蔗近缘种(芒和高粱)的基因组进行SSR检测,统计各基因组SSR的数量和类型,挑选多态性好的SSR标记对104份甘蔗及近缘属种质材料进行遗传多样性分析.在5个物种的基因组中共鉴定到了1,860,645个SSR,以单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸重复单元类型为主.基因组间SSR的共线性信息显示,甘蔗栽培种和其他物种间的亲缘关系由近到远为:R570、热带种、割手密种、芒、高粱;基于SSR及InDels标记的甘蔗种质资源的遗传多样性分析显示,斑茅92-105最先被单独划分,割手密种为一个类群,大茎野生种和热带种分为一个类群,栽培种为一个类群.最后,围绕5个基因组鉴定的SSR以及引物等相关信息,开发了一个基于Web界面的甘蔗SSR数据库.本研究为甘蔗研究和育种提供了重要的分子工具.

关键词： 乙酸废液   分离回收   精馏技术   能耗分析   经济性评价  

摘要： 乙酸生产过程中会产生大量废液，对其进行回收是乙酸企业实现节能减排和可持续发展的重要手段之一。针对低含水量的乙酸废液分离和回收问题，本文分别构建了常规精馏、萃取精馏、共沸精馏和热泵精馏四种不同分离工艺的模拟流程，并分析对比了这四种分离工艺的能耗和经济性。以一个实际乙酸生产企业为例来研究本文四种方法的优缺点。结果表明，四种分离工艺均能回收满足国标GB/T 1628-2020要求的乙酸产品。在能耗和公用工程成本上，采用热泵精馏的分离流程能耗最低而采用萃取精馏的分离流程能耗最高。但采用热泵精馏的分离流程的设备投资费用较高，而选择萃取精馏的分离工艺经济性更好。综合对比不同乙酸废液回收规模下的分离效果，发现随着废液处理量的增加公用工程成本的占比与经济效益都会增加，热泵精馏和共沸精馏更适合长期、大规模生产，而萃取精馏适合短期、小规模生产。