《Scripta Materialia》太原理工大學喬珺威等工作:復雜合金系統相變過程中的合作博弈
發布日期:2024-11-11 瀏覽次數:
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高熵合金(HEAs)因其獨特的成分設計和優異的物理、化學性能而備受關注。在高熵合金系統中,相變行為的建模因系統的復雜性和規模而面臨雙重挑戰。傳統的簡單合金相變理論基于還原論,在處理復雜系統時存在明顯局限性。基于此,太原理工大學的喬珺威教授團隊通過結合重整化群(RG)理論與機器學習方法,提出了一種實用的相變描述方法:基于信息論的重整化群。相關研究成果以“Cooperative Game During Phase Transformations in Complex Alloy Systems”為題在Scripta Materialia上發表。
研究團隊通過大量實驗數據,構建了一個合金成分的數據庫,并基于此驗證了模型的有效性。通過機器學習模型,該團隊在測試集上實現了較高預測準確率。此外,團隊還運用了合作博弈理論進一步解釋所建立的數學模型,發現該模型能夠包含前人提出的一些相變準則,這為從新的角度理解合金中的有序-無序相變提供了重要見解。在特征構建方面,團隊引入了70余種特征參量,包括振動熵、彈性熵及元素周期表中的拓撲特征。研究使用了 XGBoost 算法,并引入了 Shapley 值等特征重要性評估方法,以提高模型的可解釋性。研究結果顯示,相變中的合作現象在高熵合金中起著至關重要的作用,是系統中內在有序性的一種反映。本研究不僅為復雜合金系統提供了高精度的相變預測模型,也為理解和設計復雜合金提供了新的理論基礎和研究思路。
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