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美国能源部艾姆斯实验室开发新算法以实现商熵合金配方的快速识别

文章来源:中国航空工业信息网   发布时间:2021-01-28 08:31:25   点击量:0




【据materialstoday网站2021年1月26日报道】美国能源部所属的艾姆斯实验室,在《自然计算科学》发志上发表了一篇关于“布谷鸟搜索”(CS)算法的文章。这种新算法可以将搜索高熵合金的时间从数周缩短几秒钟。

作为一种新兴材料,高熵合金在强度、抗断裂、耐腐蚀、抗氧化方面的性能十分突出,同时能够很好地适应高温、高压的极端环境。高熵合金在航空航天、核工业及国防工业领域都占有重要地位。但是,高熵合金的配方,至少需要五种以上不同的元素组成。众多的元素之间互相组合,可能形成的配方数以亿计,很难像爱迪生那样通过实验确定配方,并且由于这些材料价值高昂,开发成本居高不下。

艾姆斯实验室从布谷鸟的巢寄生性得到启发:布谷鸟在宿主鸟的巢里产卵,让宿主鸟对布谷鸟的卵进行孵化并将基养大。艾姆斯实验室发明的布谷鸟搜索是一种群智优化算法,该算法采用随机游走的方式从可能的备选方案中寻求最优解。艾姆斯实验室的计算材料科学家杜安•约翰逊(Duane Johnson)表示:“布谷鸟的每只卵代表一个高熵合金配方的备选方案,研究人员制定若干个备选方案,在不同的备选方案中进行PK,就能找到最终的解决方案。”,他还补充指出,“布谷鸟搜索消除了模型构建的瓶颈,可以完成数量庞大的设计方案,也可以应用在许多其他领域。”