12月12日上午,第18届CCF全国高性能计算学术年会(CCF HPC China 2022)计算材料创新发展论坛线上成功举办。来自湖南大学、上海大学、北京师范大学、上海交通大学、北京理工大学、中国科学院等高校和科研院所的专家学者,围绕高性能计算、机器学习等新兴算法在计算材料科学领域的新发展、新应用进行了深入交流和探讨,共同展望新时代计算材料科学发展方向。由bwin官网登录入口(山东省科学院)bwin必赢唯一官方网站教授韩秀君担任论坛主席兼论坛主持。
韩秀君教授在致辞中对与会专家表示热烈欢迎。他指出,新材料产业是我国发展高端制造业、实现制造强国的物质基础,也是高新技术发展的先导、各国高科技竞争的关键领域。当下,高通量大规模并行计算对海量算力的依赖,人工智能和传统算法对异构化算力资源的调度需求,自主多尺度材料计算算法开发与并行化调优需要,以及越来越多科研工作者对传统超算平台使用模式改进的建议,都促进着我们不断探索高性能计算与材料模拟融合的新模式和新边界。希望大家围绕材料高通量计算与设计、材料数据库与大数据分析、材料基因工程及应用、多尺度计算等主题展开研讨交流,共同促进新材料研发创新,推动国家新材料科技与产业发展。
湖南大学材料科学与工程学院教授胡望宇围绕《高通量多尺度材料模拟与性能优化设计平台》,以铝合金高通量多尺度模拟为例,详细介绍了平台对多个尺度材料计算软件(第一性原理、分子动力学、蒙特卡洛、相图计算、相场模拟和有限元分析等)的集成方法、通过网格接口对超算资源和专用数据库系统的调度策略以及在计算资源、数据资源、科研成果的服务机制和交易流程等方面进行的新探索,为新材料研发与应用提供了平台支撑。
该报告成果主要源自国家重点研发计划“高通量多尺度材料模拟与性能优化设计平台” 。在该项目中国家超级计算济南中心在其中承担了“面向高通量多尺度材料模拟的超算网格资源高效利用技术”子课题的研发与部署工作,首次完成了四个超算中心与多个高校计算集群的算力、数据和计算软件的高速互联互通。该课题已圆满通过验收。
上海大学材料基因组工程研究院教授刘轶围绕《高性能计算和人工智能融合驱动的材料设计》,阐述了借助被称为第四研究范式的“数据驱动方法”解决材料计算的实际问题,进一步介绍了人工智能深度学习方法辅助材料图像分割和文献数据采集工作,用实际成果证明了高性能计算和人工智能融合驱动方法正成为加速新材料设计研发的有力工具。
中科院计算机网络信息中心研究员杨小渝作了《从建模到AI:高通量多尺度材料计算的“端到端”闭环》的论坛报告,围绕其主持研发的国内首个高通量材料集成设计工业软件MatCloud+进行详细介绍,该报告为如何借助互联网技术与传统超算架构融合,打造适用于计算材料科研需求新趋势的新平台服务模式提供了宝贵的实践经验。
北京师范大学化学学院教授龙闰围绕钙钛矿光生载流子动力学介绍了利用非绝热动力学、含时密度泛函理论和机器学习等方法,在原子尺度系统研究缺陷、环境因素及两者协同影响钙钛矿光生载流子复合动力学的独立或协同影响,从而提出合理的缺陷钝化策略,实现了光生载流子动力学过程的逆向调控,获得了详细的动力学信息,为设计高性能的钙钛矿太阳能电池提供了有益参考。
上海交通大学密西根学院副教授朱虹围绕先进材料的理性设计及预测,介绍了在计算材料科学研究中通过高通量计算和机器学习技术的应用,实现材料基因工程和材料信息学研究手段的基本思路,并以耐蚀镁合金与高离子电导率固态电解质为例,展示了材料基因手段在研发相应高性能新材料领域的实际应用。
北京理工大学物理学院教授吕勇军围绕非晶合金系的反应力场模型开发与应用,详细介绍了Cu-Zr-H反应力场模型的发展和应用,为发展非晶合金基反应力场方法进行了有益的探索。
在各位专家、嘉宾及观众的精彩报告和热烈讨论中本次论坛圆满结束。论坛为广大专家学者与参会人员深度交流高性能计算在材料领域的新发展和新应用提供了重要契机,为科研人员在各计算材料领域的广泛实践搭建了共生共赢的合作平台,并为打造制造强国、材料强国、创新强国奠定了重要基础。