Expert-augmented machine learning to accelerate the discovery of copolymers for anion exchange membrane

共聚物 管道(软件) 计算机科学 离子交换 机器学习 理论(学习稳定性) 人工智能 化学空间 单体 算法 材料科学 聚合物 化学 离子 有机化学 药物发现 生物化学 程序设计语言
作者
Lunyang Liu,Yunqi Li,Jifu Zheng,Hongfei Li
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:693: 122327-122327 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2023.122327
摘要

We constructed an automated machine learning pipeline to screen the broad chemical space of candidate copolymers for anion exchange membranes (AEMs). The pipeline utilizes a genetic algorithm integrated twelve machine learning algorithms, to screen copolymers that are potentially capable to improve AEM performance through the evolution of polymer hydrophobic and hydrophilic backbones and cation groups. An exhaustive data mining accumulated 749 experimentally reported AEMs, then the pipeline automatically generated over 172 million hypothetical copolymers, and 2519 potential candidates were screened out according to their predicted performance metrics including the OH− conductivity, the conductivity – dimensional stability trade-off coefficient, and the LUMO of cations in Pareto frontier set. Expert experience was adopted in the construction of robust regression and classification predictive models, and the importance of physical, chemical and topological features were illustrated from Shapley additive explanations (SHAP) analysis. We have released a standalone software that integrates these predictive models and the screened copolymer candidates with predicted AEM performance metrics at https://github.com/polySML/polySML-AEM. This study can facilitate the development of advanced AEMs through rational design of copolymers.
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
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
Wmhan完成签到 ,获得积分20
2秒前
科研通AI2S应助红豆采纳,获得10
2秒前
xiaoyeken发布了新的文献求助10
3秒前
瘦瘦菠萝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Marcus发布了新的文献求助10
4秒前
思源应助木子(Tao Li)采纳,获得10
5秒前
5秒前
单纯的寄云完成签到,获得积分10
7秒前
嗷嗷嗷发布了新的文献求助20
8秒前
卞卞发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
小二郎应助xiaoyeken采纳,获得10
11秒前
11秒前
匡佐英发布了新的文献求助10
11秒前
天真山槐完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
Marcus完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
CodeCraft应助司空豁采纳,获得10
13秒前
瘦瘦菠萝完成签到,获得积分10
14秒前
天真山槐关注了科研通微信公众号
15秒前
15秒前
淡淡安莲完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
xiaobin完成签到 ,获得积分10
17秒前
樊樊发布了新的文献求助30
21秒前
丘比特应助谢海亮采纳,获得10
21秒前
乐观小之应助王贺帅采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
23秒前
wu8577应助光锥之外采纳,获得10
23秒前
25秒前
Hey给Hey的求助进行了留言
29秒前
大个应助岑大鑫采纳,获得10
30秒前
善学以致用应助跳跃凡桃采纳,获得10
30秒前
舒心靖琪完成签到 ,获得积分10
32秒前
32秒前
33秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502433
关于积分的说明 11107557
捐赠科研通 3233009
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787120
邀请新用户注册赠送积分活动 870498
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802032