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基于晶体图卷积神经网络的迁移学习用于材料信息学

材料科学 2021-02-01 v4 计算物理

摘要

为使机器学习在材料信息学中成功应用,必须克服因数据量不足导致的预测不准确。本研究提出一种使用晶体图卷积神经网络的迁移学习(TL-CGCNN)。此处,TL-CGCNN 先以晶体结构形成能等大数据预训练,再用于以相对较少数据预测目标性质。我们确认 TL-CGCNN 可改善体模量、介电常数与准粒子带隙等各类计算代价高昂、难以构建材料大数据的性质的预测。此外,我们定量观察到,通过 TL-CGCNN 预测目标模型性质随预训练模型训练数据集规模增大而更准。最后,我们确认在目标性质预测(受少量数据困扰)上 TL-CGCNN 优于其他回归方法。因此,我们得出结论:TL-CGCNN 大有前景,同时应编制易于积累且与目标性质相关的材料大数据。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.09932,
  title  = {Transfer learning for materials informatics using crystal graph convolutional neural network},
  author = {Joohwi Lee and Ryoji Asahi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.09932},
  year   = {2021}
}

备注

Published in Comp. Mater. Sci