【摘要】：2011年美國奧巴馬總統(tǒng)提出的材料基因組計(jì)劃(MGI),旨在以比原先至少快兩倍的速度開發(fā)和制造先進(jìn)材料,且成本僅為原先的幾分之一,這促使了材料信息學(xué)的快速發(fā)展。材料信息學(xué)是信息學(xué)技術(shù)在材料學(xué)中的應(yīng)用,通過建設(shè)材料信息數(shù)據(jù)庫、集成材料研究設(shè)計(jì)平臺和材料數(shù)據(jù)挖掘方法對材料大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)測,快速發(fā)現(xiàn)決定材料性能的"基因",也就是材料成分-工藝-組織-性能之間的定量關(guān)系,可以有效地加快材料研發(fā)設(shè)計(jì)。介紹了材料信息學(xué)的基本概念和主要研究領(lǐng)域,描述了材料信息學(xué)中的3個主要組成部分:材料信息數(shù)據(jù)庫、集成材料設(shè)計(jì)平臺和材料數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的主要內(nèi)容和應(yīng)用實(shí)例。材料信息數(shù)據(jù)庫儲存和管理各類材料數(shù)據(jù),包括材料基礎(chǔ)性能、晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、模擬計(jì)算數(shù)據(jù)、試驗(yàn)與工藝數(shù)據(jù)、專利數(shù)據(jù)和各類出版物等;集成材料設(shè)計(jì)平臺提供各種模擬計(jì)算方法,如第一性原理、分子動力學(xué)、CALPHAD方法、相場模擬和有限元分析;數(shù)據(jù)挖掘是統(tǒng)計(jì)學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、信息學(xué)、可視化技術(shù)等學(xué)科的交叉領(lǐng)域,是從大數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)知識的實(shí)用方法。并介紹了成都材智科技搭建的"材智云"集成材料設(shè)計(jì)平臺的框架和功能。思考了材料信息學(xué)在材料領(lǐng)域中應(yīng)用時所面臨的難題。
[Abstract]:The material Genome Project (MGI),) proposed by President Barack Obama in 2011 aims to develop and manufacture advanced materials at a rate of at least twice as fast as before and at a cost of only a fraction of the original cost, which has contributed to the rapid development of material informatics. Material informatics is the application of informatics technology in material science. Material big data is analyzed and predicted by building material information database, integrating material research and design platform and material data mining method. Rapid discovery of the "gene" that determines the properties of materials, that is, the quantitative relationship between material components, processes, and properties, can effectively speed up material development and design. This paper introduces the basic concepts and research fields of material informatics, and describes three main components of material informatics: material information database, integrated material design platform and material data mining technology. The material information database stores and manages all kinds of material data, including material basic performance, crystal structure data, simulation calculation data, test and process data, patent data and various publications. The integrated material design platform provides a variety of simulation methods, such as first-principles, molecular dynamics, CALPHAD method, phase field simulation and finite element analysis; Data mining is an interdisciplinary field of statistics, machine learning, informatics, visualization technology and so on. It is a practical method to discover knowledge from big data. It also introduces the frame and function of the integrated material design platform of "Caizhi Cloud" built by Chengdu Timber Science and Technology. The problems faced by the application of material informatics in the field of materials are considered.
【作者單位】： 鋼鐵研究總院;成都材智科技有限公司;南京工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;IMDEA
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51571113) 江蘇省前瞻性聯(lián)合研究項(xiàng)目(SBY2016020451)
【分類號】：TB30

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 宋慶功;姜恩永;韓志勇;張茂才;;材料信息學(xué)平臺的研究現(xiàn)狀發(fā)展趨勢與作用[J];材料導(dǎo)報;2008年01期

2 謝曉芳;;材料信息商業(yè)化[J];玻璃鋼;2007年04期

3 魏群義;彭曉東;劉相果;謝衛(wèi)東;;材料信息學(xué)及其發(fā)展思路[J];科學(xué)通報;2006年04期

4 魏群義;彭曉東;;材料信息學(xué)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析[J];材料導(dǎo)報;2007年04期

5 宋慶功;材料信息學(xué)初探[J];科學(xué)通報;2003年22期

6 魏群義;彭曉東;謝衛(wèi)東;;材料信息學(xué)平臺框架研究[J];中國機(jī)械工程;2006年S2期

7 ;新材料信息四則[J];上海鋼研;2002年01期

8 李義春;充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,加強(qiáng)材料信息的開發(fā)[J];材料導(dǎo)報;1999年05期

9 ;新材料信息[J];上海鋼研;2003年04期

10 李義兵,何紅波,周繼承,孫海濤,李斌;基于FIPA與web service的材料信息多Agent系統(tǒng)模型[J];中國有色金屬學(xué)報;2004年S1期

相關(guān)會議論文 前1條

1 彭曉東;魏群義;;材料信息學(xué)研究現(xiàn)狀及趨勢分析[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 李忠榮;整合材料信息資源 創(chuàng)建材料創(chuàng)新服務(wù)體系示范[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2002年

2 烏云斯琴;材料信息“送上門”[N];人民政協(xié)報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 魏群義;材料信息學(xué)基礎(chǔ)及材料信息學(xué)平臺工程應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 居瑤;視覺藝術(shù)材料信息數(shù)字化的研究[D];安徽財(cái)經(jīng)大學(xué);2012年

，

本文編號：2388250