新材料數字化

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新材料數字化MatCloud+材料云：新材料數字化、智能化研發大數據平台與技術，機器學習，材料數據庫，高通量材料計算，新材料數字化研發。

目錄

應用領域

新材料數字化研發，新材料研發加速器。

成果簡介

採用AI 輔助新材料設計的一個主要瓶頸在於材料數據的稀缺。高通量多尺度材料計算在很多情況下可以彌補實驗數據的不足，但其高門檻卻阻礙了用戶的使用。例如，用戶不僅要十分熟悉不同尺度的材料計算（如量子力學，分子動力學），還要對Linux系統了如指掌；計算數據往往存儲於個人硬盤，不能形成集中統一管理的材料數據便於AI的應用。此外，微尺度材料集成設計工業軟件，被國外軟件壟斷，價格昂貴，並對我國兵工行業逐步禁用。 MatCloud+是我國自主知識產權的新材料數字化設計與研發平台，其特點可概括為：高通量，高並發，網絡化，圖形化，集成化，流程化，自動化。創新點在於：

（1）數據、計算、HPC、AI一體化整合，「理論設計優先，實驗驗證在後」的新材料研發模式。

（2）對材料計算模擬、機器學習、材料數據庫的操作進行了重新定義，通過高通量、圖形化、自動化的方式，生成訓練集，用於機器學習。

（3）機器學習引擎，能智能、自動、便捷地構建「結構-成分-工藝-性質」預測模型。

（4）能幫助企業快速構建專用的材料基因組數據庫，並與機器學習引擎集成。

（5）高通量計算驅動引擎，高通量並髮式材料計算和篩選的方式，發現新的材料。 MatCloud+提出了雲端高通量、多尺度、自動化流程的材料計算模擬體系架構，將MatCloud+直接連接千核/萬核高性能計算集群，實現了雲端高通量多尺度材料計算模擬、自動調整和糾錯；通過軟件定義材料計算模擬，將模型搭建、高通量建模、各處理間數據流動（如幾何優化、靜態計算）、參數設置、贗勢處理/勢函數匹配、計算數據後處理、計算數據持久化，以及機器學習等關鍵環節，圖形化、組件化，便於用戶通過鼠標「托拽」方式，實現高通量篩選邏輯的「自組裝」；通過「建模→計算→數據→AI」的雲端自動化流程，解決了材料計算參數設置複雜、贗勢處理繁瑣、數據後處理易出錯、計算數據易丟失等問題，幫助實現材料自動化發現。計算模擬一旦結束，自動形成材料計算數據庫。