Density functionals for surface science: Exchange-correlation model development with Bayesian error estimation

贝叶斯概率 曲面(拓扑) 估计 统计物理学 贝叶斯推理 计算机科学 相关性 计量经济学 物理 数学 人工智能 经济 几何学 管理
作者
Jess Wellendorff,Keld T. Lundgaard,Andreas Møgelhøj,Vivien Petzold,David D. Landis,Jens K. Nørskov,Thomas Bligaard,Karsten W. Jacobsen
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:85 (23) 被引量:1459
标识
DOI:10.1103/physrevb.85.235149
摘要

A methodology for semiempirical density functional optimization, using regularization and cross-validation methods from machine learning, is developed. We demonstrate that such methods enable well-behaved exchange-correlation approximations in very flexible model spaces, thus avoiding the overfitting found when standard least-squares methods are applied to high-order polynomial expansions. A general-purpose density functional for surface science and catalysis studies should accurately describe bond breaking and formation in chemistry, solid state physics, and surface chemistry, and should preferably also include van der Waals dispersion interactions. Such a functional necessarily compromises between describing fundamentally different types of interactions, making transferability of the density functional approximation a key issue. We investigate this trade-off between describing the energetics of intramolecular and intermolecular, bulk solid, and surface chemical bonding, and the developed optimization method explicitly handles making the compromise based on the directions in model space favored by different materials properties. The approach is applied to designing the Bayesian error estimation functional with van der Waals correlation (BEEF-vdW), a semilocal approximation with an additional nonlocal correlation term. Furthermore, an ensemble of functionals around BEEF-vdW comes out naturally, offering an estimate of the computational error. An extensive assessment on a range of data sets validates the applicability of BEEF-vdW to studies in chemistry and condensed matter physics. Applications of the approximation and its Bayesian ensemble error estimate to two intricate surface science problems support this.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助ash采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
手工猫完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助W2Yu采纳,获得10
5秒前
My发布了新的文献求助10
5秒前
小石头发布了新的文献求助10
6秒前
西格完成签到 ,获得积分10
6秒前
喜悦的难摧完成签到,获得积分10
6秒前
程帅鹏发布了新的文献求助10
7秒前
JING发布了新的文献求助10
8秒前
顺利灭绝完成签到,获得积分10
8秒前
起风了完成签到,获得积分10
8秒前
舒服的从阳完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
和谐飞飞发布了新的文献求助10
10秒前
bobo发布了新的文献求助10
10秒前
Dylan完成签到 ,获得积分10
10秒前
英俊的铭应助bahung采纳,获得10
11秒前
坐等时光看轻自己完成签到,获得积分0
11秒前
13秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6.2应助hc采纳,获得10
14秒前
执着的井完成签到 ,获得积分10
15秒前
风之子发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
彭于晏应助燕麦片采纳,获得10
17秒前
Tr0c发布了新的文献求助10
18秒前
乾三发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
小可爱发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
22秒前
失眠水风发布了新的文献求助10
23秒前
CipherSage应助saaa采纳,获得10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407087
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226171
关于积分的说明 17446182
捐赠科研通 5459706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885088
邀请新用户注册赠送积分活动 1861429
关于科研通互助平台的介绍 1701802