Applying machine learning and quantum chemistry to predict the glass transition temperatures of polymers

均方误差 玻璃化转变 聚合物 生物系统 计算机科学 图形 材料科学 工作(物理) 热的 回归 机器学习 人工智能 统计物理学 热力学 物理 数学 统计 理论计算机科学 复合材料 生物
作者
Kevin P. Hickey,Jeremy Feinstein,Ganesh Sivaraman,Margaret MacDonell,Eugene Yan,Carlos Matherson,Scott Coia,Jason Xu,Kurt Picel
出处
期刊:Computational Materials Science [Elsevier BV]
卷期号:238: 112933-112933 被引量:10
标识
DOI:10.1016/j.commatsci.2024.112933
摘要

Glass transition temperature (Tg) is important for understanding the physical and mechanical properties of a polymer material because it relates to the thermal energy required to transition between a hard glassy state and a soft rubbery one. Over the years, various models have been developed for predicting this thermal property from molecular structure to aid in designing novel polymers in selected classes. This work builds on those efforts by utilizing both machine learning (ML) and quantum chemistry (QC) techniques to develop models that can predict Tg values from the molecular structure under different data availability scenarios and for a wide variety of polymer types. For the ML model, a graph convolutional network (GCN) was used to map topological polymer features; this model was trained against a dataset of more than 7500 Tg values and resulted in a root mean square error (RMSE) of 38.1 °C. The QC-based regression model was trained on 83 Tg values and produced an RMSE of 34.5 °C. This work demonstrated that while both model techniques produce accurate predictions and are suitable for different data availability scenarios, the QC-based regression model offered a more interpretable model framework with significantly less training data.
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
刚刚
刚刚
刚刚
LC完成签到 ,获得积分0
刚刚
安静绿草完成签到,获得积分10
1秒前
Kismet完成签到,获得积分10
1秒前
CipherSage应助迷路沛春采纳,获得10
1秒前
不二杨发布了新的文献求助10
2秒前
andi完成签到,获得积分10
2秒前
王哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
开放采波发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
矮小的行云应助左丘以云采纳,获得10
5秒前
蔡蔡完成签到,获得积分10
5秒前
pz发布了新的文献求助10
5秒前
lcsw发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
科研通AI6.2应助丹儿采纳,获得10
6秒前
22336应助言笑晏晏采纳,获得20
6秒前
赘婿应助丁丁采纳,获得10
6秒前
轻松戎发布了新的文献求助10
7秒前
哈哈完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
天天快乐应助笨比烟酒笙采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助尼禄采纳,获得10
9秒前
dew应助若潇采纳,获得50
9秒前
廖喜林发布了新的文献求助10
10秒前
凌波何处发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
笑相发布了新的文献求助10
11秒前
486完成签到,获得积分10
11秒前
香蕉觅云应助小刘采纳,获得10
11秒前
科研通AI2S应助轻松戎采纳,获得10
11秒前
September发布了新的文献求助10
11秒前
系统提示完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.4应助Souveb采纳,获得10
12秒前
OVOV完成签到,获得积分10
13秒前
聚合怪发布了新的文献求助10
14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
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7387502
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8994134
关于积分的说明 19136608
捐赠科研通 7024243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228070
关于科研通互助平台的介绍 2390711
邀请新用户注册赠送积分活动 2209209