Adam: A Method for Stochastic Optimization

后悔 计算机科学 趋同(经济学) 对角线的 收敛速度 数学优化 随机优化 最优化问题 数学 钥匙(锁) 几何学 计算机安全 经济增长 机器学习 经济
作者
Chen, Kuan-Lin,Schulman, Rebecca
标识
DOI:10.4230/lipics.cp.2021.42
摘要

Designing complex, dynamic yet multi-functional materials and devices is challenging because the design spaces for these materials have numerous interdependent and often conflicting constraints. Taking inspiration from advances in artificial intelligence and their applications in material discovery, we propose a computational method for designing metamorphic DNA-co-polymerized hydrogel structures. The method consists of a coarse-grained simulation and a deep learning-guided optimization system for exploring the immense design space of these structures. Here, we develop a simple numeric simulation of DNA-co-polymerized hydrogel shape change and seek to find designs for structured hydrogels that can fold into the shapes of different Arabic numerals in different actuation states. We train a convolutional neural network to classify and score the geometric outputs of the coarse-grained simulation to provide autonomous feedback for design optimization. We then construct a genetic algorithm that generates and selects large batches of material designs that compete with one another to evolve and converge on optimal objective-matching designs. We show that we are able to explore the large design space and learn important parameters and traits. We identify vital relationships between the material scale size and the range of shape change that can be achieved by individual domains and we elucidate trade-offs between different design parameters. Finally, we discover material designs capable of transforming into multiple different digits in different actuation states.
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
Hi完成签到,获得积分10
6秒前
78888完成签到 ,获得积分10
10秒前
未来的院士完成签到 ,获得积分10
19秒前
23秒前
Veson完成签到,获得积分10
25秒前
gfreezer完成签到,获得积分10
25秒前
cunzhang发布了新的文献求助10
34秒前
含蓄的孤丝完成签到 ,获得积分10
39秒前
李y梅子完成签到 ,获得积分10
40秒前
O_O完成签到 ,获得积分10
42秒前
Zzzzz完成签到 ,获得积分10
44秒前
lph完成签到 ,获得积分10
45秒前
kaiz完成签到,获得积分10
47秒前
cunzhang完成签到,获得积分10
48秒前
痞子毛完成签到,获得积分10
52秒前
singlehzp完成签到 ,获得积分10
56秒前
食梦貊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Novice6354完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大力的灵雁应助草田水采纳,获得20
1分钟前
taurielLl完成签到,获得积分10
1分钟前
长孙烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
XU博士完成签到,获得积分10
1分钟前
墨宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
daixan89完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大方百招完成签到,获得积分10
1分钟前
尼古拉耶维奇完成签到,获得积分10
1分钟前
ldr888完成签到,获得积分10
1分钟前
Min完成签到,获得积分20
1分钟前
淼淼兮余淮完成签到,获得积分10
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
adam完成签到 ,获得积分0
1分钟前
marvelou完成签到,获得积分10
1分钟前
baa完成签到,获得积分10
1分钟前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
1分钟前
MM完成签到 ,获得积分10
1分钟前
猪鼓励完成签到,获得积分10
2分钟前
洛城l完成签到 ,获得积分10
2分钟前
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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 5000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Anionic polymerization of acenaphthylene: identification of impurity species formed as by-products 1000
The Psychological Quest for Meaning 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6325897
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8142015
关于积分的说明 17071610
捐赠科研通 5378411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2854159
邀请新用户注册赠送积分活动 1831834
关于科研通互助平台的介绍 1683062