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AI for Science再添新案例人工智能助力材料微观尺度———计算中心再次承担新材料研发国家重点研发计划任务

发布时间:2025年01月24日 14:04

日前,由北京市计算中心有限公司(以下简称“计算中心”)材料计算团队参与申报的2024年新材料研发及应用国家重点研发计划(科技创新2030重大项目)“基于人工智能技术的高性能多尺度分子动力学模拟平台”已经获得批复。该项目以国家重大需求为导向,聚焦材料微观与介观结构及性能演化模拟计算方法和软件的国产化问题,融合人工智能、模块化开发、规模化应用架构和CPU+GPU异构并行技术,构建支持全原子与粗粒化耦合建模的高置信度势函数库;依托团队主导开发的开源软件GPUMD(目前国内参照LAMMPS和指南要求,成熟度最高、用户基础最广泛的分子动力学模拟软件),开发关键性能(包括主要功能、计算精度和运行效率)不低于LAMMPS的模拟软件及材料智算平台,项目牵头单位中国科学院宁波材料技术与工程研究所。计算中心参与课题二“支持CPU+GPU异构并行计算的多尺度分子动力学模拟软件开发”的研究任务,将完成异构条件下2个分子动力学模拟扩展功能模块的开发,包括力学性能模拟模块、原子沉积与材料生长模拟模块。

材料形成的微观机制,特别是缺陷和位错的生长等都是材料学研究中长期存在的基础问题,传统的力学方法无法深入到微观尺度展开研究。计算中心承担的任务将主要致力于分子动力学模拟功能的扩展,特别是模拟材料在微观尺度上原子的沉积和生长。这部分工作将围绕材料成型的微观机制、缺陷和位错的生长等原子尺度的力学特性,进行数值模拟,为深化材料微观认知提供理论依据。在材料学研究中,将有着重要的科学意义和学术价值。

计算中心长期致力于数据驱动的智算平台建设,多次承担“材料基因组”国家重点研发计划课题任务,研究内容包括材料数据汇交平台开发、高通量材料计算软件、多尺度材料计算平台等,相关成果进行了推广应用。未来计算中心将继续紧跟AI for Science发展前沿,在包括计算材料科学在内的多个“人工智能+”科研领域推动更多创新成果的产出和应用。


(北京市计算中心有限公司)