基於機器學習的材料設計 陸文聰 9787030774248 【台灣高等教育出版社】

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書名:基於機器學習的材料設計
ISBN:9787030774248
出版社:科學
著編譯者:陸文聰
頁數:279
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書號:1678316
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內容簡介

本書綜述了基於機器學習的材料設計的最新研究進展,介紹了材料機器學習演算法、開源軟體和自主研發的材料數據挖掘在線計算平台在合金材料、鈣鈦礦材料和太陽能電池材料設計上的成功應用案例。本書的特色是「機器學習演算法深入淺出,上機練習案例學以致用」,附錄中的計算平台和演算法代碼具有智能機器學習建模、虛擬材料的高通量篩選和需求驅動的材料逆向設計等功能,為機器學習加快新材料設計和優化提供了行之有效的工具。 本書可作為材料設計方向的研究生課程參考書,也適合材料科學和工程領域的工作者參考閱讀。

目錄

叢書序
前言
第1章 基於機器學習的材料設計綜述
1 1 基於機器學習的材料設計研究背景
1 1 1 材料機器學習與材料設計
1 1 2 材料機器學習與材料信息學
1 1 3 材料機器學習與材料基因組計劃
1 2 基於機器學習的材料設計方法
1 2 1 材料機器學習問題的數學表達
1 2 2 材料機器學習的常用方法
1 2 3 材料機器學習的基本流程
1 3 基於機器學習的材料設計的應用軟體和開源工具
1 4 基於機器學習的材料設計研究進展
1 5 材料機器學習發展趨勢
1 5 1 材料機器學習建模的關鍵特徵變數篩選
1 5 2 機器學習模型的選擇和優化
1 5 3 材料機器學習新技術的推廣應用
1 5 4 材料機器學習應用軟體的開發
1 5 5 機器學習模型與第一性原理模型結合加快新材料研發
1 5 6 材料智能製造
1 5 7 基於機器學習的材料設計願景
參考文獻
第2章 機器學習方法
2 1 回歸分析
2 1 1 一元線性回歸
2 1 2 多元線性回歸
2 1 3 嶺回歸
2 1 4 套索演算法
2 1 5 偏最小二乘回歸
2 1 6 邏輯回歸
2 2 統計模式識別
2 2 1 最近鄰法
2 2 2 主成分分析
2 2 3 多重判別矢量和費希爾判別矢量
2 2 4 非線性映射
2 2 5 模式識別應用技術
2 3 決策樹及其衍生方法
2 3 1 決策樹
2 3 2 隨機決策樹
2 3 3 隨機森林
2 3 4 梯度提升決策樹
2 3 5 極限梯度提升演算法
2 3 6 快速梯度提升演算法
2 4 集成學習方法
2 4 1 Boosting演算法
2 4 2 AdaBoost演算法
2 4 3 Bagging演算法
2 5 聚類方法
2 5 1 K均值聚類方法
2 5 2 雜訊密度聚類方法
2 5 3 評估指標
2 6 人工神經網路方法
2 6 1 反向傳播人工神經網路
2 6 2 Kohonen自組織網路
2 6 3 深度學習網路
2 7 支持向量機方法
2 7 1 統計學習理論簡介
2 7 2 支持向量分類演算法
2 7 3 支持向量機的核函數
2 7 4 支持向量回歸演算法
2 7 5 支持向量機分類與回歸演算法的實現
2 7 6 應用前景
2 8 高斯過程回歸
2 9 遺傳演算法和遺傳回歸
2 9 1 遺傳演算法
2 9 2 遺傳回歸
參考文獻
第3章 特徵篩選和超參數優化方法
3 1 特徵變數篩選方法
3 1 1 過濾式
3 1 2 封裝式
3 1 3 嵌入式
3 2 超參數優化方法
3 2 1 網格搜索
3 2 2 遺傳演算法
3 2 3 模型序貫優化方法
3 3 小結
參考文獻
第4章 基於機器學習的合金材料設計
4 1 基於機器學習的合金材料設計概論
4 2 基於機器學習的高熵合金材料設計
4 2 1 演算法選擇
4 2 2 特徵工程
4 2 3 模型構建
4 2 4 逆向設計
4 2 5 高通量篩選
4 2 6 實驗驗證
4 2 7 模型解釋
4 2 8 特徵外推
4 3 基於機器學習的低熔點合金材料設計
4 3 1 數據收集和特徵構建
4 3 2 模型構建
4 3 3 低熔點合金設計
4 3 4 實驗驗證
4 3 5 特徵分析
4 4 基於機器學習的金合金材料設計
4 4 1 數據收集和特徵變數
4 4 2 特徵篩選及模型研究
4 4 3 特徵分析
4 4 4 正向篩選和逆向驗證
4 4 5 在線預測
4 5 小結
參考文獻
第5章 基於機器學習的鈣鈦礦材料設計
5 1 基於機器學習的鈣鈦礦材料設計概論
5 2 基於機器學習的鈣鈦礦材料形成規律
5 2 1 數據收集
5 2 2 特徵工程
5 2 3 模型研究
5 2 4 模型遷移
5 2 5 模型應用
5 2 6 二維敏感性分析
5 3 基於機器學習的鈣鈦礦催化活性設計
5 3 1 數據收集
5 3 2 特徵分析及篩選
5 3 3 模型初建
5 3 4 模型優化及評估
5 3 5 在線預報及虛擬篩選
5 3 6 產氫速率模型研究
5 3 7 統計分析
5 4 基於機器學習的有機-無機雜化鈣鈦礦材料設計
5 4 1 基於模擬樣本的HOIPs材料形成性設計
5 4 2 基於實驗樣本的HOIPs材料形成性設計
5 4 3 基於實驗樣本的HOIPs材料帶隙設計
5 5 小結
參考文獻
第6章 基於機器學習的太陽能電池有機小分子設計
6 1 基於機器學習的太陽能電池材料設計概論
6 1 1 有機太陽能電池給體/受體對分子設計
6 1 2 染料敏化太陽能電池敏化劑分子設計
6 2 基於機器學習的有機太陽能電池D/A對分子設計
6 2 1 特徵工程
6 2 2 模型構建
6 2 3 模型穩定性和泛化能力評估
6 2 4 模型應用
6 2 5 模型解釋
6 2 6 量化驗證
6 3 基於機器學習的染料敏化太陽能電池BODIPY類分子設計
6 3 1 QSPR模型和在線預報
6 3 2 水平模型分析
6 3 3 垂直模型分析
6 3 4 潛在染料設計和PCE預測
6 3 5 量化
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