Details

Title: Прогнозирование критической температуры сверхпроводников с применением методов машинного обучения: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 01.03.03 «Механика и математическое моделирование» ; образовательная программа 01.03.03_03 «Математическое моделирование процессов нефтегазодобычи»
Creators: Корнелюк Алексей Викторович
Scientific adviser: Троицкая Ольга Анатольевна
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Imprint: Санкт-Петербург, 2024
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: сверхпроводимость; сверхпроводник; машинное обучение; статистическое обучение; критическая температура; superconductivity; superconductor; machine learning; statistical learning; critical temperature
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 01.03.03
Speciality group (FGOS): 010000 - Математика и механика
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2024/vr/vr24-3142
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Additionally: New arrival
Record key: ru\spstu\vkr\30145

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

В данной работе изложена сущность подхода к созданию статистической модели для предсказания критической температуры сверхпроводника на основе характеристик, извлеченных из химической формулы сверхпроводника. Статистическая модель, созданная с помощью метода машинного обучения, а именно градиентного бустинга, дает разумные по точности предсказания критической температуры: ± 8.89 К по среднеквадратичной погрешности (RMSE). Характеристики, извлеченные на основе теплопроводности, атомного радиуса, атомной массы, валентности и сродства к электрону материала сверхпроводника вносят наибольший вклад в точность предсказания модели. Важно отметить, что модель не предсказывает, является ли материал сверхпроводником или нет; она только дает предсказания критической температуры для сверхпроводников. Результаты работы могут быть полезны исследователям, занимающимся развитием теории сверхпроводимости. Например, модель помогает выделить свойства материала,которые наиболее сильно влияют на его критическую температуру. Возможно развитие работы путем добавления большего количества признаков о материалах в обучающие данные, либо путем применения более сложных моделей машинного обучения, таких как нейронные сети.

This paper outlines the essence of an approach to create a statistical model for predicting the critical temperature of a superconductor based on features extracted from the chemical formula of the superconductor. The statistical model created using a machine learning method, namely gradient bousting, yields reasonable accuracy in predicting the critical temperature: ± 8.89 K in terms of root mean square error (RMSE). Characteristics extracted from the thermal conductivity, atomic radius, atomic mass, valence, and electron affinity of the superconductor material contribute most to the accuracy of the model prediction. It is important to note that the model does not predict whether a material is a superconductor or not; it only provides critical temperature predictions for superconductors. The results of the work may be useful to researchers involved in developing the theory of superconductivity. For example, the model helps to highlight the properties of a material that most strongly influence its critical temperature. It is possible to develop the work by adding more materials features to the training dataset, or by applying more complex machine learning models such as neural networks.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read
Internet Authorized users SPbPU Read
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 0
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics