第01章
高通量计算概述
什么是高通量计算 · 材料科学角色 · 与传统计算区别
基础概念
第02章
实验协同优化基础
实验设计(DoE) · 响应面法 · 协同策略
DoERSM
第03章
高通量计算平台搭建
集群架构 · SLURM · AiiDA/FireWorks
HPC工作流
第04章
材料数据库与数据管理
Materials Project · FAIR原则 · 存储检索
数据库标准化
第05章
机器学习在协同优化中的应用
特征工程 · 随机森林/神经网络 · 主动学习
ML主动学习
第06章
案例：催化材料高通量筛选
催化剂设计 · 筛选流程 · 实验验证
催化案例
第07章
案例：电池材料协同优化
电极筛选 · 电解质设计 · 全电池预测
电池案例
第08章
不确定性量化与鲁棒优化
蒙特卡洛 · 贝叶斯优化 · 鲁棒设计
不确定性贝叶斯
第09章
自动化实验平台
机器人实验 · 微流控 · 在线表征
自动化平台
第10章
高通量计算与实验闭环集成
数据驱动闭环 · 自动化决策 · 实时优化
闭环集成
第11章
计算与实验的误差分析
系统/随机误差 · 误差传递 · 校准验证
误差分析
第12章
多尺度建模与协同优化
第一性原理 · 分子动力学 · 相场协同
多尺度建模
第13章
高性能计算(HPC)优化
GPU加速 · 分布式计算 · 内存优化
HPCGPU
第14章
数据驱动的实验设计
贝叶斯实验设计 · 自适应采样 · 多目标
数据驱动DoE
第15章
材料基因组计划与高通量方法
材料基因组 · 高通量合成 · 数据共享
基因组高通量
第16章
高通量计算工作流自动化
工作流定义 · 依赖管理 · 错误重试
自动化工作流
第17章
实验高通量合成技术
组合合成 · 薄膜沉积 · 3D打印材料
合成高通量
第18章
实验高通量表征技术
XRD · SEM · 光谱学
表征XRD
第19章
数据融合与多源数据整合
异构整合 · 数据对齐 · 缺失值处理
融合整合
第20章
协同优化中的决策支持系统
可视化仪表盘 · 推荐系统 · 人机交互
决策可视化
第21章
案例：热电材料高通量发现
ZT优化 · 载流子浓度 · 实验验证
热电案例
第22章
案例：合金设计协同优化
CALPHAD · 机器学习 · 实验验证
合金CALPHAD
第23章
高通量计算软件工具
VASP · Quantum ESPRESSO · LAMMPS · Gaussian
软件DFT
第24章
实验数据自动采集与处理
传感器网络 · 数据日志 · 实时分析
采集自动化
第25章
知识产权与数据安全
数据所有权 · 访问控制 · 加密
安全IP
第26章
成本效益分析
计算/实验成本 · 投资回报率(ROI)
经济ROI
第27章
团队协作与项目管理
跨学科团队 · 敏捷开发 · Git版本控制
协作Git
第28章
未来趋势
量子计算 · AI自主实验室 · 数字孪生
前沿趋势
第29章
课程总结与项目实践
综合项目设计 · 汇报 · 课程回顾
项目总结
第30章
考试与评估
理论考试 · 实践评估 · 课程反馈
考核评估