多源数据辅助材料研发的数据应用系统

材料研发行业在生产过程中产生的数据类型多样,数据来源于不同系统,涉及流程多,面临数据孤岛等问题,需要一个集数据收集、管理与应用于一体的数据应用系统推动其数字化转型,发挥数据价值,驱动行业创新变革.本文针对以上问题,设计了面向材料研发领域的数据应用系统,覆盖了材料研发领域中从数据采集到数据存储的完整数据管理流程,并且能够有效支撑“专题数据库”“配方性能预测”及“配方相关性分析”等材料研发数据应用,推动材料研发行业以数据驱动创新发展.     

材料基因组工程专用数据库

材料数据具有多源、异构、高维等特点, 收集纷繁复杂的材料数据, 建立材料基因工程专用数据库, 是实现数据驱动的新材料研发的基础. 以材料数据的规范化表示、机器学习建模及模型跨域部署、材料数据隐私保护下的机器学习、利用知识图谱从材料数据库到知识库等材料基因专用数据库的若干核心技术为基础, 介绍了材料基因数据库平台的系统架构及实现、平台超算部署及运行. 最后以反钙钛矿负膨胀材料为例, 介绍了材料基因工程数据库平台从数据归档到机器学习建模, 再到逆向设计, 以及最终实验验证的整个流程.     

全球汽车轻量化专利技术研发态势

汽车轻量化是实现节能减排的重要措施,是汽车工业、能源战略、环境工程等发展的主流方向之一,轻量化手段主要集中在结构优化设计、轻量化材料应用、先进制造工艺等方面。本文通过收集Derwent Innovations Index、Pro Quest Dialog和中国知识产权局等专利数据库涉及到汽车轻量化的专利数据,应用TDA、Thomson Innovation、INNOGRAPHY等主流情报分析工具对相关轻量化专利数据进行分析,探讨了以下几个方面:1)汽车轻量化技术在全球的研发现状、研发趋势、研发热点;2)主要国家和企业的研发方向及专利布局;3)结构优化设计、轻量化材料应用、先进制造工艺等的研发重点;4)耦合专利评价综合指标,分析汽车轻量化技术领域中的高价值专利,进行核心专利分析。     

材料属性知识图谱的建设与发展浅析

随着大数据技术的进一步发展,机器学习技术和数据挖掘技术已经成为材料科学领域的研究热点.但是目前的材料信息很少有与物理相关的属性可供搜索,通常只显示直接计算或测量的数据,然而材料物质属性具有内在的相互关联.本文从材料属性知识图谱建设方法、材料数据库的建设及使用、材料属性的分析与利用等方面论述了材料属性知识图谱的发展趋势.结果表明,材料数据库的建立与发展为知识图谱的建设提供了充足的数据来源,为后续研究奠定了坚实的基础.在材料属性数据库的建设、发展和应用过程中还存在许多的问题有待解决,材料属性知识图谱的建设与发展道阻且长.     

高校图书馆如何在大数据时代下健康发展

大数据时代的到来,使人们面对海量信息时产生了更多选择,对各个行业都产生巨大影响.大数据具有自身特点,把大数据这些特点与高校图书馆的管理相结合,使图书馆管理不断跨越传统,改革创新,提高管理与服务水平.图书馆可通过重视用户数据与信息、增加大数据分析服务、利用数据分析技术与工具等来创新图书馆的管理、提升图书馆服务,更好的促进高校图书馆健康发展与校园文化建设.     

大数据时代图书馆的微服务体系构建研究

介绍了微服务及其在图书馆开展的现状,分析了大数据的产生与核心价值以及其为图书馆微服务带来的变化,从服务理念的改变、微服务团队建设、微服务内容、数据的挖掘、微服务工具、读者隐私保护6个方面探讨了大数据时代图书馆如何进行微服务体系构建.     

浅谈图书馆智能化与人工智能服务的应用

图书馆作为公共文化服务资源,对社会发展具有重要的促进作用,其最基本的目标是为广大读者提供安全高效便捷的阅读服务。图书馆智能化发展是时代所趋,人工智能应用到图书馆中是未来图书馆发展的方向,从硬件到软件进行一系列改革,特别是在数字资源应用与服务方面会发生更大变革,使图书馆变得数字化、网络化、智能化。文章从人工智能在图书馆的应用等方面进行探析,对图书馆智能化建设具有一定的参考意义。     

大数据时代地方高校地方文献信息数字化策略研究

在大数据时代,地方高校图书馆的服务与发展面临严峻挑战,更多的数字化产品冲击图书馆的传统服务功能,地方高校应集中力量,开展特色服务,收集、整理、加工地方文献,提出可行、规范的数字化策略,使之数字化,提供网络数据服务,实现资源共享,为区域经济、文化、教育发展提供有力保障.     

大数据环境下高校图书馆资源共享与服务转型策略研究

基于大数据的内涵和特点,阐述了大数据时代高校图书馆数字资源共享的优势,并从建立专门的大数据管理机构、设置科学的大数据技术架构、完善统一化的大数据平台等方面,提出了大数据背景下高校图书馆数字资源共享的建设路径,探讨了大数据环境下高校图书馆在图书采购、参考咨询服务、学科馆员制度等方面的服务转型.     

大数据时代高校图书馆应对方略探微

大数据开启了一个重大的时代转型.图书馆业又面临着严峻挑战与发展机遇.高校图书馆应当高度重视大数据时代的科学数据服务,利用大数据技术构建图书馆的新型知识服务引擎,利用发达的互联网与自身的优势建立与完善科学数据服务平台.     

材料基因组——材料研发新模式

 依赖于科学直觉与试错的传统材料研究方法日益成为社会发展与技术进步的瓶颈。革新材料研发方法、加速材料从研究到应用的进程成为世界各国共同的需求。作为"先进制造伙伴计划"(Advanced Manufacturing Partnership,AMP)的重要组成部分,美国总统奥巴马在2011 年6 月宣布了"材料基因组计划"(Materials Genome Initiative,MGI),通过整合材料计算、高通量实验和数据库,全面提高先进材料从发现到应用的速度,降低成本。MGI 提出了材料研发的崭新模式,为美国发展高端制造业,保持并强化其在核心科技领域的优势奠定了创新基础。中国材料科学界在1999 年6 月召开主题为"发现和优化新材料的集成组合方法"的第118 次香山科学会议,寻找加速发现新材料的有效途径。2011 年12 月,中国科学院和中国工程院主办主题为"材料科学系统工程"的第S14 次香山科学会议,研究中国应对MGI 的策略,并在随后3 年中,多次组织以材料基因组计划为主题的研讨会、报告会,使得中国材料界对材料基因组技术的认识不断深入,形成基本共识。2014 年,中国科学院和中国工程院分别向国务院提交咨询报告,建议尽快启动实施中国材料基因组计划。本文简要介绍材料基因组计划的主要内容、技术内涵、科学本质、国内外最新动向及其未来发展趋势,并根据中国的实际需求特点与现有条件,对实施中国版材料基因组计划的发展战略、技术路线、政策措施等提出建议。     

数据科学范式下的钙钛矿结构铁电新材料研究

 材料基因组计划倡导预测式新材料研发理念，推进高通量数据生产和利用技术，关注材料全生命周期价值。因此，材料基因组计划的执行需要在材料科学系统工程的框架下，集成统一计算、实验和理论等研究方法，以数据科学新范式为牵引、协同运用实验观测、理论建模和计算仿真研究范式，最终建立相关材料体系的性能与材料基因（原子系统的组成与结构）、工艺参数与使役条件之间的量化关系和数据库，实现新材料的按需设计和应用。本文在简单探讨科学研究范式、材料基因组计划和材料科学系统工程基本概念和方法的基础上，以钙钛矿结构氧化物铁电压电材料研究为例，探讨了数据科学范式下的新材料研究实践。结果表明，数据挖掘驱动的新材料设计确实可以降低探索时间和实验任务，加快新材料的发现和应用进程。     

数据+人工智能是材料基因工程的核心

 材料基因工程的工作模式,可大致总结为实验驱动、计算驱动和数据驱动3种。以"数据+人工智能"为标志的数据驱动模式围绕数据产生与数据处理展开,代表了材料基因工程的核心理念与发展方向。材料研究由"试错法"向科学第四范式的根本转变,将更快、更准、更省地获得成分-结构-工艺-性能间的关系。在数据密集型科学时代,快速获取大量材料数据的能力成为关键,而基于高通量实验与高通量计算的"数据工厂"是满足材料基因工程数据需求的重要平台。     

材料的高通量制备与表征技术

 经过40 年的发展,材料高通量制备与表征技术已取得了较大的进展,并被证明可有效地加速材料研发-应用进程,因此被列为材料基因组计划的三大技术要素之一。本文简要回顾材料高通量实验技术的发展历程,阐述高通量实验在材料基因组技术中的地位与作用,系统介绍一系列有代表性的高通量制备与表征技术,并指出一些高通量实验方法的应用局限。对未来面临的挑战与发展趋势进行了分析展望,重点介绍基于同步辐射、散裂中子源等大科学装置以及基于材料非均匀性本质的原位统计映射表征解析等发展新一代材料原位实时高通量制备、表征与分析技术的新思路,以期为中国材料基因组技术的跨越式发展提供参考。     

High-throughput experimental tools for the materials genome initiative

The materials innovation infrastructure in the materials genome initiative(MGI)consists of three major components:computational tools,experimental tools,and digital data.This article will review experimental tools for high-throughput,high spatial resolution measurements of several materials properties such as elastic modulus,thermal conductivity,specific heat capacity,and thermal expansion.Application of these tools on compositionvarying samples such as diffusion multiples can be used to quickly and efficiently obtain composition–phase–structure–property relationships for materials property database establishment.They can also be used in conjunction with theoretical modeling to find and explain unusual effects to improve the predictability of models.More micron scale resolution experimental tools are in development.These high-throughput tools will be an essential part of MGI.     

高性能高分子材料：从基础走向应用

 自20世纪初提出高分子的概念以来,高分子材料越来越多地走进人们的生活,成为材料科学中最具代表性和发展前途的一类材料。高分子材料现已成为现代工业和高新技术产业的重要基石,与材料科学、信息科学、生命科学和环境科学等前瞻领域的交叉与结合,对推动社会进步、改善人们生活质量发挥了重要的作用。本文从通用高分子、生物医用高分子及能源高分子等应用于不用领域的高性能高分子材料出发,简述其发展历程和应用前景,并指出其发展对国民经济水平提高的促进作用。     

材料设计：材料科学的发展趋势

材料设计的提出是材料科学发展的一个里程碑，是材料科学方法论的一次革命．本文讨论材料设计的概念，材料设计的各个组成部分及其相互关系，材料设计的发展现状，材料设计前景展望等．材料设计的基础是材料物性数据库，材料设计的理论和模型需用量子化学、固体物理和宏观系统工程知识．现代微观分析技术和人工智能计算机的发展使材料设计真正成为可能．梯度功能材料的发展是材料设计成功的一个实例．材料设计的发展必将大大缩短新材料的研制周期，从而带来巨大的社会、经济效益．     

聚合物基有机-无机杂化材料的制备研究

介绍制备聚合物基有机-无机杂化材料的成键方式及制备的主要方法、原理及其特点，包括溶胶．凝胶法、插层复合法、其混法、原位聚合法、纳米微粒原位生成法和微乳液法等，并对有机-无机杂化材料今后的发展作了展望。