لوس ألاموس ، نيو مكسيكو ، 23 فبراير 2021 - تم وصف نهج التعلم الآلي الثوري (ML) لمحاكاة حركات الذرات في مواد مثل الألومنيوم في هذا الأسبوع طبيعة الاتصالات مجلة. هذا النهج الآلي "لتطوير الإمكانات بين الذرية" يمكن أن يحول مجال اكتشاف المواد الحسابية.
قال رئيس المشروع جاستن سميث من مختبر لوس ألاموس الوطني: "يعد هذا النهج بأن يكون لبنة مهمة لدراسة أضرار المواد وتقادمها من المبادئ الأولى". "محاكاة ديناميكيات الذرات المتفاعلة هي حجر الزاوية في فهم وتطوير مواد جديدة. توفر طرق التعلم الآلي للعلماء الحسابيين أدوات جديدة لإجراء هذه المحاكاة الذرية بدقة وكفاءة. تم تصميم نماذج التعلم الآلي مثل هذه لمحاكاة نتائج عمليات المحاكاة الكمية عالية الدقة ، بجزء صغير من التكلفة الحسابية ".
قال إنه لتحقيق أقصى قدر من الدقة العامة لنماذج التعلم الآلي هذه ، من الضروري تصميم مجموعة بيانات متنوعة للغاية يتم من خلالها تدريب النموذج. يتمثل التحدي في أنه ليس من الواضح ، بشكل مسبق ، ما هي بيانات التدريب التي ستكون في أمس الحاجة إليها بواسطة نموذج ML. يقدم العمل الأخير للفريق منهجية "التعلم النشط" الآلي لبناء مجموعة بيانات تدريبية بشكل متكرر.
في كل تكرار ، تستخدم الطريقة أفضل نموذج تعلم آلي حالي لإجراء عمليات محاكاة ذرية ؛ عند مواجهة مواقف مادية جديدة تتجاوز معرفة نموذج ML ، يتم جمع بيانات مرجعية جديدة عبر عمليات محاكاة كمومية باهظة الثمن ، ويتم إعادة تدريب نموذج ML. من خلال هذه العملية ، يقوم إجراء التعلم النشط بجمع البيانات المتعلقة بالعديد من الأنواع المختلفة من التكوينات الذرية ، بما في ذلك مجموعة متنوعة من الهياكل البلورية ، ومجموعة متنوعة من أنماط العيوب التي تظهر داخل البلورات.
# # #
الورقة: الاكتشاف الآلي لإمكانات قوية بين الذرات للألمنيوم ، طبيعة الاتصالات, DOI: 10.1038/s41467-021-21376-0
التمويل: تم تمويل هذا العمل جزئيًا من قبل برنامج المحاكاة والحوسبة المتقدم للمختبر الوطني في لوس ألاموس (ASC) ، وتم توفير وقت الكمبيوتر من قبل مختبر لورانس ليفرمور الوطني في سييرا أثناء فترة الوصول المفتوح.
حول مختبر لوس ألاموس الوطني
يُدار مختبر لوس ألاموس الوطني ، وهو مؤسسة بحثية متعددة التخصصات تعمل في مجال العلوم الاستراتيجية نيابة عن الأمن القومي ، من قبل Triad ، وهي منظمة لعلوم الأمن القومي موجهة نحو الخدمة العامة ومملوكة بالتساوي من قبل أعضائها المؤسسين الثلاثة: معهد باتيل التذكاري (باتيل) ، تكساس نظام جامعة A&M (TAMUS) ، وحكام جامعة كاليفورنيا (UC) للإدارة الوطنية للأمن النووي التابعة لوزارة الطاقة.
تعزز Los Alamos الأمن القومي من خلال ضمان سلامة وموثوقية المخزون النووي الأمريكي ، وتطوير تقنيات للحد من التهديدات من أسلحة الدمار الشامل ، وحل المشكلات المتعلقة بالطاقة والبيئة والبنية التحتية والصحة والاهتمامات الأمنية العالمية.
لا-UR-21-21717
الشبكي: /
المصدر: https://bioengineer.org/machine-learning-aids-in-simulating-dynamics-of-interacting-atoms/
