Machine learning assisted crystal structure prediction made simple

简单(哲学) 人工智能 晶体结构预测 计算机科学 机器学习 材料科学 晶体结构 结晶学 化学 认识论 哲学
作者
Li Chuan-Nan,Liang Han-Pu,Zhao Bai-Qing,Wei Su-Huai,Xie Zhang
出处
期刊:Journal of materials informatics [OAE Publishing Inc.]
卷期号:4 (3): 15-15
标识
DOI:10.20517/jmi.2024.18
摘要

Crystal structure prediction (CSP) plays a crucial role in condensed matter physics and materials science, with its importance evident not only in theoretical research but also in the discovery of new materials and the advancement of novel technologies. However, due to the diversity and complexity of crystal structures, trial-and-error experimental synthesis is time-consuming, labor-intensive, and insufficient to meet the increasing demand for new materials. In recent years, machine learning (ML) methods have significantly boosted CSP. In this review, we present a comprehensive review of the ML models applied in CSP. We first introduce the general steps for CSP and highlight the bottlenecks in conventional CSP methods. We further discuss the representation of crystal structures and illustrate how ML-assisted CSP works. In particular, we review the applications of graph neural networks (GNNs) and ML force fields in CSP, which have been demonstrated to significantly speed up structure search and optimization. In addition, we provide an overview of advanced generative models in CSP, including variational autoencoders (VAEs), generative adversarial networks (GANs), and diffusion models. Finally, we discuss the remaining challenges in ML-assisted CSP.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
林海之光发布了新的文献求助10
2秒前
拼搏的龙完成签到,获得积分10
2秒前
落后乞关注了科研通微信公众号
2秒前
二七发布了新的文献求助10
2秒前
一百发布了新的文献求助10
2秒前
成小调发布了新的文献求助10
4秒前
浮游应助玥越采纳,获得10
6秒前
why完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助Nabi采纳,获得10
6秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科目三应助黑猫警长采纳,获得10
6秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
ML应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
瑞士奶糖发布了新的文献求助10
8秒前
小蘑菇应助科研顺利采纳,获得10
9秒前
元66666发布了新的文献求助10
10秒前
二七完成签到,获得积分10
10秒前
秋星人完成签到 ,获得积分20
11秒前
12秒前
Yeal关注了科研通微信公众号
12秒前
Jia完成签到,获得积分10
12秒前
查百到完成签到,获得积分10
12秒前
yiy37完成签到,获得积分10
13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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
Pediatric Nutrition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5553580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4638120
关于积分的说明 14652281
捐赠科研通 4579970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2512009
邀请新用户注册赠送积分活动 1486966
关于科研通互助平台的介绍 1457791