01
材料数据驱动研发概述
从经验驱动到数据驱动的范式转变 · 材料基因组计划 · 核心流程与价值
范式基因组流程
02
材料数据基础设施
数据库分类与特点 · Materials Project/OQMD/AFLOW · JSON/XML/ASE/Pymatgen
数据库开源格式
03
材料数据采集与生成
高通量实验采集 · DFT/MD计算生成 · 数据清洗与预处理
高通量DFT清洗
04
材料数据特征工程
描述符设计原则 · 元素/结构/电子特征 · PCA/t-SNE降维
特征降维PCA
05
机器学习基础与材料科学
监督学习(回归/分类) · 无监督聚类 · 交叉验证
监督聚类评估
06
深度学习在材料科学中的应用
图神经网络(GNN) · CNN显微图像 · GAN新材料设计
GNNCNNGAN
07
材料性能预测模型构建
力学/电学/热学性能预测 · 强度·导电率·热导率
力学电学热学
08
材料逆向设计
目标驱动成分/工艺优化 · 贝叶斯优化 · 多目标帕累托前沿
逆向贝叶斯帕累托
09
材料数据驱动的工艺优化
工艺-性能关联建模 · 工艺窗口优化 · 实时监控自适应控制
工艺窗口自适应
10
材料数据管理与版本控制
数据溯源与元数据 · DVC版本控制 · 安全与合规
溯源DVC合规
11
材料数据可视化
散点图/热力图 · 高维可视化 · Plotly/Bokeh交互
可视化交互Plotly
12
材料数据驱动的失效分析
失效模式关联 · 机器学习失效预测 · 疲劳寿命案例
失效预测疲劳
13
材料数据驱动的配方设计
多组分配方优化 · DoE+数据驱动 · 合金成分设计案例
配方DoE合金
14
材料数据驱动的涂层设计
涂层性能预测 · 工艺参数优化 · 防腐涂层案例
涂层防腐优化
15
材料数据驱动的催化材料设计
催化活性预测 · 催化剂筛选 · 电催化剂案例
催化活性电催化
16
材料数据驱动的能源材料设计
电池电极/电解质预测 · 光伏筛选 · 固态电解质案例
电池光伏电解质
17
材料数据驱动的复合材料设计
组分-结构-性能建模 · 界面预测 · 纤维增强案例
复合材料界面纤维
18
材料数据驱动的纳米材料设计
纳米结构性能 · 尺寸/表面效应 · 纳米催化剂案例
纳米尺寸效应催化剂
19
材料数据驱动的生物材料设计
生物相容性预测 · 降解建模 · 骨修复材料案例
生物材料相容性骨修复
20
材料数据驱动的功能材料设计
磁性/光学/热学材料性能预测与设计
磁性光学热学
21
材料数据驱动的增材制造
打印工艺优化 · 性能预测 · 金属3D打印案例
增材3D打印工艺
22
材料数据驱动的材料表征
自动相识别 · 显微图像分割 · XRD图谱自动分析
表征图像XRD
23
材料数据驱动的材料合成
合成路径预测 · 反应条件优化 · 水热合成案例
合成路径水热
24
材料数据平台与工作流
平台架构 · AiiDA/FireWorks工作流 · DevOps实践
平台工作流DevOps
25
材料数据驱动的团队协作
跨学科协作 · 数据共享与知识管理 · 企业级平台案例
协作知识管理企业
26
材料数据驱动的知识产权管理
数据驱动专利分析 · 专利布局 · 数据产权与开源
专利布局开源
27
材料数据驱动的供应链优化
原材料性能数据 · 供应商评估 · 稀土供应链案例
供应链稀土评估
28
材料数据驱动的可持续发展
绿色材料筛选 · 生命周期评估(LCA) · 可降解塑料案例
绿色LCA可降解
29
材料数据驱动研发的挑战与未来
数据质量/稀缺性 · 可解释性 · AI for Science & 自主实验室
挑战可解释自主实验室
30
综合案例实战
需求定义到材料交付全流程 · 项目规划 · 成果展示与报告
实战全流程报告