Interactive Exploration of High-Dimensional Phase Diagrams
Interactive Exploration of High-Dimensional Phase Diagrams
复制标题
高维相图的交互式探索
DOI：
10.1007/s11837-022-05314-z
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.6
通讯作者：
Arroyave, Raymundo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
van de Walle, Axel;Chen, Hantong;Liu, Helena;Nataraj, Chiraag;Samanta, Sayan;Zhu, Siya;Arroyave, Raymundo
高维热力学相稳定性数据库正变得越来越普遍，由于最近的三个趋势的融合：（1）在所谓的“高熵”合金的广泛兴趣，（2）在广泛的组成空间相稳定性的高通量计算评估的可用性，和（3）不断发展的越来越广泛，多组分，多相CALPHAD数据库。虽然自动化计算工具可以很容易地处理这样的高维数据，但科学家们往往无法可视化相关的相关系，这种能力对于直观地理解控制材料设计的稳定性约束至关重要。目前的工作解决了这一需要，通过提供算法，使互动式探索相平衡在高维空间。这些算法将复杂的非线性非光滑优化问题集中到一个预处理步骤中，生成大量的高维基本图元。然后，这些图元可以被横截面，以计算高效的方式产生三维视图，从而实现对高维空间的交互式探索。所有这些操作都是高度并行化的，因此便于将该方法扩展到大型数据集。
High-dimensional thermodynamic phase stability databases are becoming increasingly common due to the convergence of three recent trends: (1) the widespread interest in so-called “high-entropy” alloys, (2) the availability of high-throughput computational assessments of phase stability in broad composition spaces, and (3) the ongoing development of ever-increasingly broad, multicomponent, multiphase CALPHAD databases. Although automated computational tools can readily process such high-dimensional data, scientists are often unable to visualize the relevant phase relationships, an ability that is crucial to gaining an intuitive understanding of the stability constraints governing materials design. The present work addresses this need by providing algorithms that enable the interactive exploration of phase equilibria in high-dimensional spaces. These algorithms concentrate the complex nonlinear nonsmooth optimization needed into a preprocessing step that generates a large number of high-dimensional yet elementary graphical primitives. These primitives can then be cross-sectioned to yield 3-dimensional views in a computationally efficient manner that enables an interactive exploration of high-dimensional spaces. All of these operations are highly parallelizable, thus facilitating scaling of this method to large datasets.
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DOI：
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通讯作者：
A. Walle;R. Sun;Qi-Jun Hong;S. Kadkhodaei
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DOI：
--
发表时间：
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A. Walle;Qi-Jun Hong
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