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基于機(jī)器學(xué)習(xí)的隱身涂料設(shè)計(jì)方法與研究進(jìn)展

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2025-03-25 10:25

摘要:

 

隱身涂料通過(guò)對(duì)雷達(dá)波、紅外輻射、可見(jiàn)光及激光信號(hào)特性的調(diào)控,廣泛應(yīng)用于軍事裝備與先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域。然而,隱身涂料的設(shè)計(jì)涉及多種材料和復(fù)雜加工參數(shù)的耗時(shí)實(shí)驗(yàn)。為了克服這些限制,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的涂料設(shè)計(jì)方法受到廣泛關(guān)注。文章綜述了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的隱身涂料設(shè)計(jì)的最新進(jìn)展。概括了隱身涂料的主要類型,包括吸波涂料、電磁屏蔽涂料、紅外隱身涂料和復(fù)合隱身涂料,探討了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法面臨的挑戰(zhàn)。介紹了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的隱身涂料設(shè)計(jì),展示了數(shù)據(jù)預(yù)處理與特征提取策略如何優(yōu)化模型輸入,強(qiáng)調(diào)了高質(zhì)量數(shù)據(jù)庫(kù)、模型可解釋性與多目標(biāo)優(yōu)化的重要性。此外,總結(jié)了機(jī)器學(xué)習(xí)在隱身涂料性能預(yù)測(cè)、材料篩選、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及逆向優(yōu)化等方面的研究案例。最后,探討了各領(lǐng)域數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下功能涂料的最新研究,為隱身涂料的智能設(shè)計(jì)提供參考。

 

關(guān)鍵詞:

 

隱身涂料;機(jī)器學(xué)習(xí);數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng);設(shè)計(jì)方法

 

本文作為參考文獻(xiàn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)著錄格式:

 

劉旭,劉永豪,齊建濤. 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的隱身涂料設(shè)計(jì)方法與研究進(jìn)展[J]. 涂料工業(yè),2025,55(3):13-18.

 

LIU X,LIU Y H,QI J T. Research progress and design methods of stealth coatings based on machine learning [J]. Paint & Coatings Industry,2025,55(3):13-18.

 

DOI:10.12020/j.issn.0253-4312.2024-319

 

隱身涂料作為隱身技術(shù)的重要組成部分,通過(guò)對(duì)電磁波、紅外輻射等能量形式的吸收、反射與屏蔽,廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船和地面裝備等領(lǐng)域,在提升航空器材隱身性能方面具有關(guān)鍵作用。在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上,高技術(shù)探測(cè)手段中雷達(dá)探測(cè)約占60%,紅外探測(cè)約占30%。隨著軍事裝備的快速發(fā)展,隱身涂料的類型逐漸多樣化,隱身涂層在戰(zhàn)機(jī)涂層系統(tǒng)中所占比例已超過(guò)50%,飛機(jī)的隱身性能已成為衡量武器裝備先進(jìn)性的重要指標(biāo)。通過(guò)減少雷達(dá)波段的電磁反射,隱身涂料能夠顯著降低被探測(cè)的可能性,從而提升飛機(jī)在復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景和動(dòng)態(tài)威脅環(huán)境中的生存能力。

 

隱身涂料研究正從單一功能優(yōu)化向多功能集成與智能化方向快速推進(jìn)。然而,隱身涂料的開(kāi)發(fā)涉及復(fù)雜的材料選擇、多變量性能優(yōu)化和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì),這對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與仿真方法提出了極大挑戰(zhàn)。這種復(fù)雜性導(dǎo)致開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高,難以滿足現(xiàn)代武器裝備的快速迭代需求。在這一背景下,機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)為隱身涂料研究帶來(lái)了革命性變革。機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)挖掘材料屬性與性能之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián),構(gòu)建高效預(yù)測(cè)模型,突破了傳統(tǒng)方法的局限性。相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與仿真,機(jī)器學(xué)習(xí)可快速解析高維非線性關(guān)系,實(shí)現(xiàn)性能預(yù)測(cè)與逆向設(shè)計(jì)閉環(huán)優(yōu)化,從而降低研發(fā)成本并縮短開(kāi)發(fā)周期。尤其是在跨學(xué)科融合的背景下,機(jī)器學(xué)習(xí)與材料科學(xué)、電磁學(xué)等領(lǐng)域的結(jié)合,使得隱身涂料研究從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)型,加速了多功能、高性能涂料的開(kāi)發(fā)。

 

本文介紹了不同類型隱身涂料及其在傳統(tǒng)研發(fā)方式中面臨的挑戰(zhàn),分析了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)在隱身涂料設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),系統(tǒng)梳理了機(jī)器學(xué)習(xí)在隱身涂料研究中的應(yīng)用,旨在為隱身涂料的設(shè)計(jì)提供參考與實(shí)踐指導(dǎo)。

 

1. 隱身涂料的介紹

 

隱身涂料根據(jù)目標(biāo)波段電磁波衰減或屏蔽的機(jī)理分為吸波涂料、電磁屏蔽涂料、紅外隱身涂料、復(fù)合隱身涂料等。吸波涂料通過(guò)吸收不同頻段的電磁波,抑制信號(hào)的反射和散射,從而減少環(huán)境中的電磁干擾。其性能取決于吸波材料的種類及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),常見(jiàn)材料包括鐵氧體、碳基材料和導(dǎo)電聚合物等。通過(guò)優(yōu)化材料組成和涂層厚度,進(jìn)一步提升吸波性能,以滿足特定的應(yīng)用需求。電磁屏蔽涂料通過(guò)反射、吸收以及耗散電磁能量,以此減少電磁干擾對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的威脅。近年來(lái),納米材料的加入為電磁屏蔽涂料注入了新活力,顯著提升了其屏蔽效能與機(jī)械性能。紅外隱身涂料用于降低目標(biāo)在紅外成像設(shè)備中的可探測(cè)性,常用材料包括碳基材料、金屬氧化物、陶瓷材料以及鋁粉、青銅粉等金屬材料,這些材料通過(guò)在不同溫度范圍內(nèi)調(diào)控輻射特性實(shí)現(xiàn)紅外隱身。復(fù)合隱身涂料結(jié)合吸波、電磁屏蔽和紅外隱身等功能,通過(guò)材料的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)多頻段隱身效果。

 

隨著探測(cè)技術(shù)的多樣化,單一波段隱身涂料難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的實(shí)戰(zhàn)需求,發(fā)展具備多頻譜兼容性能的隱身涂料已成為重要方向。傳統(tǒng)材料開(kāi)發(fā)方法以試錯(cuò)法和經(jīng)驗(yàn)為主,盡管這種方法在已知材料的測(cè)試中有效,但其效率低、成本高,過(guò)于依賴研究人員的專業(yè)素養(yǎng),難以在多組分和復(fù)雜體系中發(fā)現(xiàn)新材料。因此,機(jī)器學(xué)習(xí)的融入將成為推動(dòng)新型隱身涂料研發(fā)的重要力量。

 

2. 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的隱身涂料設(shè)計(jì)

 

為應(yīng)對(duì)隱身涂料傳統(tǒng)研發(fā)方式面臨的挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法是將設(shè)計(jì)流程從傳統(tǒng)的“試錯(cuò)法”轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕾嚧笠?guī)模數(shù)據(jù)和算法模型的閉環(huán)優(yōu)化。圖1展示了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的隱身涂料設(shè)計(jì)流程,涵蓋數(shù)據(jù)庫(kù)建立、模型構(gòu)建、樣本推薦和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等關(guān)鍵步驟。

 

圖1 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的隱身涂料設(shè)計(jì)流程

Fig.1 Data-driven design process of stealth coatings

 

2. 1 數(shù)據(jù)的獲取與組織

 

數(shù)據(jù)庫(kù)在隱身涂料的智能設(shè)計(jì)中扮演著至關(guān)重要的角色。隱身涂料的性能受材料成分、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和環(huán)境條件的多重影響,其性能優(yōu)化需要整合多維度、多來(lái)源的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來(lái)源是隱身涂料數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建的基礎(chǔ),其主要包括文獻(xiàn)資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬數(shù)據(jù)等,數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量和數(shù)量直接決定了模型的預(yù)測(cè)精度和泛化能力。在隱身涂料的研究中,實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)成本高、周期長(zhǎng),且許多特殊性能的測(cè)試需要昂貴的設(shè)備和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)條件。文獻(xiàn)資料提供了現(xiàn)成的、經(jīng)過(guò)科學(xué)驗(yàn)證的公開(kāi)數(shù)據(jù)來(lái)源,能夠減少實(shí)驗(yàn)工作量,補(bǔ)充數(shù)據(jù)集的不足。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分,涵蓋隱身涂料在吸波性能、電磁屏蔽性能以及環(huán)境適應(yīng)性等方面的測(cè)試結(jié)果。數(shù)值模擬數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要補(bǔ)充,在數(shù)據(jù)獲取成本較高或?qū)嶒?yàn)條件受限的情況下,通過(guò)有限元分析、時(shí)域有限差分等仿真工具生成的電磁參數(shù)數(shù)據(jù),可顯著擴(kuò)展數(shù)據(jù)庫(kù)的覆蓋范圍。

 

2. 2 數(shù)據(jù)處理與特征優(yōu)化策略

 

在基于機(jī)器學(xué)習(xí)的隱身涂料設(shè)計(jì)中,電磁參數(shù)、層厚配置、填料比例以及測(cè)量條件等多維度因素?cái)?shù)據(jù)存在噪聲、缺失與異常值。為確保模型預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,需要對(duì)隱身涂料的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過(guò)濾波和降噪技術(shù)提高電磁響應(yīng)數(shù)據(jù)的信噪比,采用插值填補(bǔ)缺失值,利用歸一化與標(biāo)準(zhǔn)化手段消除跨越多個(gè)數(shù)量級(jí)的隱身特性指標(biāo)的量綱差異,并借助異常檢測(cè)剔除偏離值,為后續(xù)的模型訓(xùn)練與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供可靠的輸入基礎(chǔ)。

 

在此基礎(chǔ)上,對(duì)高維冗余特征進(jìn)行精煉與優(yōu)化能顯著提升模型設(shè)計(jì)能力和效率。特征提取應(yīng)著重發(fā)掘與隱身性能設(shè)計(jì)相關(guān)的關(guān)鍵參數(shù),將多維數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化為能表征設(shè)計(jì)目標(biāo)的核心變量。通過(guò)特征選擇和降維方法去除冗余信息,提高模型的泛化能力和計(jì)算效率。同時(shí),多模態(tài)特征融合可以整合電磁特性、材料組成與結(jié)構(gòu)參數(shù),以全面描繪隱身涂料的設(shè)計(jì)空間,從而在機(jī)器學(xué)習(xí)模型的幫助下更高效地搜索與優(yōu)化滿足隱身需求的材料和涂層結(jié)構(gòu)組合。

 

3. 機(jī)器學(xué)習(xí)在隱身涂料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

 

3. 1 性能預(yù)測(cè)

 

吸波涂料的性能評(píng)估主要依賴于其吸波效率,并會(huì)受到材料的電磁參數(shù)和幾何特性等因素影響。機(jī)器學(xué)習(xí)模型可根據(jù)輸入?yún)?shù)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)材料在不同頻率下的吸波表現(xiàn)。Sidi Salah等利用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化了聚碳酸酯/多壁碳納米管復(fù)合材料的吸波性能。結(jié)果表明,當(dāng)CNT含量為5%時(shí),該復(fù)合材料在微波頻段表現(xiàn)出最佳吸波性能。此外,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型成功預(yù)測(cè)了寬帶吸波材料的反射頻譜,不僅降低了對(duì)全波仿真的依賴,還提升了預(yù)測(cè)效率和準(zhǔn)確性。通過(guò)收集大規(guī)模實(shí)驗(yàn)和仿真數(shù)據(jù),可以實(shí)現(xiàn)特定頻率段的屏蔽效能預(yù)測(cè)模型構(gòu)建。韓玲艷利用遺傳算法優(yōu)化了涂層的電磁參數(shù)與厚度,使其在特定頻段內(nèi)顯著降低了雷達(dá)散射截面。

 

涂層材料的環(huán)境適應(yīng)性是其實(shí)際應(yīng)用中的重要性能指標(biāo),尤其是在高溫、高濕和腐蝕等極端環(huán)境中的性能穩(wěn)定性。雖然目前針對(duì)隱身涂料環(huán)境適應(yīng)性的機(jī)器學(xué)習(xí)研究案例較少,但在其他材料領(lǐng)域,已有成功案例可供借鑒。Kuang等基于機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)低合金鋼在大氣條件下的腐蝕速率進(jìn)行了預(yù)測(cè),模型整合了環(huán)境參數(shù)和材料特性,通過(guò)XGBoost等算法顯著提高了預(yù)測(cè)精度和模型的泛化能力,展現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)在處理復(fù)雜環(huán)境因素與材料性能之間非線性關(guān)系的潛力。類似的方法可以被引入隱身涂料的環(huán)境適應(yīng)性預(yù)測(cè)中,通過(guò)構(gòu)建涂料特性與外界環(huán)境條件之間的映射關(guān)系,快速評(píng)估其在極端環(huán)境下的性能變化。

 

3. 2 材料篩選與設(shè)計(jì)

 

機(jī)器學(xué)習(xí)是隱身涂料開(kāi)發(fā)中材料篩選與設(shè)計(jì)的重要應(yīng)用方向。通過(guò)建立材料屬性與目標(biāo)性能的映射關(guān)系,快速甄選出滿足特定隱身性能要求的材料組合。仲陸祎等利用隨機(jī)森林回歸和支持向量回歸模型,構(gòu)建了羰基鐵/四氧化三鐵復(fù)合吸波材料的磁導(dǎo)率預(yù)測(cè)模型。通過(guò)兩步高通量篩選,選出3個(gè)性能優(yōu)異的虛擬材料樣本,其中實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的樣本預(yù)測(cè)誤差僅為3.14%和−6.56%。該研究揭示了工藝參數(shù)與材料性能的內(nèi)在關(guān)系,為運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)隱身涂料提供了新思路。

 

在材料設(shè)計(jì)方面,機(jī)器學(xué)習(xí)通過(guò)回歸模型或生成模型實(shí)現(xiàn)性能驅(qū)動(dòng)的逆向設(shè)計(jì)。Liu等提出了一種結(jié)合Maxwell-Garnett 模型、機(jī)器學(xué)習(xí)和電磁仿真的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)框架,用于優(yōu)化材料的吸波性能。通過(guò)構(gòu)建目標(biāo)導(dǎo)向的設(shè)計(jì)策略,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法評(píng)估吸波材料的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。通過(guò)模型的高效迭代優(yōu)化,研究篩選出最優(yōu)的材料設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)了從正向預(yù)測(cè)到逆向設(shè)計(jì)的功能轉(zhuǎn)變。優(yōu)化后的材料在1.76 mm厚度下實(shí)現(xiàn)了8. 2 GHz的寬吸收帶寬,覆蓋X波段和Ku波段,展現(xiàn)了多目標(biāo)性能優(yōu)化的優(yōu)越性。隱身涂料的開(kāi)發(fā)往往需要在吸波性能、電磁屏蔽能力和耐候性等多個(gè)指標(biāo)之間找到平衡。機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合進(jìn)化算法為解決此類問(wèn)題提供了高效手段。Green等利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)框架優(yōu)化了聚(3,4-乙撐二氧噻吩)(PEDOT)的微波吸收性能,通過(guò)非線性插值技術(shù)顯著提升了寬帶吸收能力。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,當(dāng)PEDOT含量為30.0%時(shí),材料在3.4 mm厚度下實(shí)現(xiàn)了−54.0 dB的吸收峰值,吸收帶寬也得到顯著提升。該研究為隱身涂料的多目標(biāo)性能優(yōu)化提供了新的技術(shù)路徑。

 

3. 3 逆向設(shè)計(jì)與生成策略

 

逆向設(shè)計(jì)與生成策略為新型隱身涂料開(kāi)發(fā)和性能優(yōu)化提供了創(chuàng)新性方法。通過(guò)構(gòu)建逆向設(shè)計(jì)模型,可根據(jù)目標(biāo)性能需求生成滿足要求的材料結(jié)構(gòu)和成分,實(shí)現(xiàn)從“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”向“性能驅(qū)動(dòng)”的轉(zhuǎn)變。圖2展示了機(jī)器學(xué)習(xí)在隱身涂料設(shè)計(jì)中的雙向功能,從材料參數(shù)預(yù)測(cè)性能到根據(jù)性能需求逆向生成材料參數(shù),體現(xiàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在隱身涂料設(shè)計(jì)中的潛力與靈活性。

 

圖2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的隱身涂料正向預(yù)測(cè)和逆向設(shè)計(jì)示意圖

Fig.2 Schematic diagram of forward prediction and inverse design of stealth coatings based on machine learning

 

逆向設(shè)計(jì)推動(dòng)了隱身涂料研究從傳統(tǒng)的性能預(yù)測(cè)向主動(dòng)優(yōu)化的轉(zhuǎn)型。Che等提出了一種基于支持向量回歸和逆向投影算法的高通量設(shè)計(jì)框架,改善了羰基鐵/四氧化三鐵復(fù)合吸波涂料的微波吸收性能。優(yōu)化后的材料展現(xiàn)出反射損耗最低值−45.3 dB,吸收帶寬提升了360%。與此同時(shí),蔡長(zhǎng)旭通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和增量學(xué)習(xí)算法,將逆向設(shè)計(jì)成功應(yīng)用于多層吸波材料和蜂窩吸波材料的優(yōu)化開(kāi)發(fā),表明了逆向設(shè)計(jì)方法能夠有效應(yīng)對(duì)多目標(biāo)性能需求。

 

隱身涂料設(shè)計(jì)通常需要兼顧多項(xiàng)性能要求,而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法在高維設(shè)計(jì)空間中難以找到全局最優(yōu)解。機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合生成模型與進(jìn)化算法,為多目標(biāo)優(yōu)化提供了高效工具。郭昱輝利用深度學(xué)習(xí)與粒子群算法結(jié)合,優(yōu)化了低反射率雷達(dá)超材料的幅度與相位調(diào)控。此外,生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為隱身涂料的逆向設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大靈活性。Wang等通過(guò)深度學(xué)習(xí)與嚴(yán)格耦合波分析法的結(jié)合,在近紅外激光波長(zhǎng)處達(dá)到0.88的高吸收率。田宇澤基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)吸波體的電磁特性,并結(jié)合生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了吸波體結(jié)構(gòu)的按需設(shè)計(jì)。

 

綜上所述,現(xiàn)階段機(jī)器學(xué)習(xí)在隱身涂料中的應(yīng)用特點(diǎn)相較于傳統(tǒng)方法,主要體現(xiàn)在從多角度大幅提升隱身涂料設(shè)計(jì)的效率,尚無(wú)研究證實(shí)可以直接通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)新型隱身涂料的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。現(xiàn)有文獻(xiàn)大多聚焦于隱身材料的性能優(yōu)化與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),針對(duì)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的涂覆型隱身材料設(shè)計(jì)的研究仍較匱乏。然而,這些研究所采用的技術(shù)框架與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法,對(duì)于隱身涂料的性能預(yù)測(cè)、材料篩選以及逆向設(shè)計(jì)等方面仍具有重要的參考與借鑒價(jià)值。隨著人工智能的日益發(fā)展與多學(xué)科交叉的不斷加強(qiáng),機(jī)器學(xué)習(xí)有望在隱身涂料的設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)“高效”到“創(chuàng)新”的突破。

 

4. 結(jié) 語(yǔ)

 

機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)已應(yīng)用于航空工業(yè)中的熱障/環(huán)境障涂層、海洋工業(yè)中的防腐/防污涂料以及能源產(chǎn)業(yè)中的光催化涂層等各行業(yè)功能性涂料的設(shè)計(jì),成功研發(fā)出超硬高熵陶瓷涂層、激光熔覆鎳基自熔融合金涂層和水聲聚氨酯涂層等功能性涂層。盡管數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法在隱身涂料的研發(fā)中極具潛力,當(dāng)前的研究依然面臨數(shù)據(jù)共享與標(biāo)準(zhǔn)化的不足、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可重復(fù)性與誤差傳播問(wèn)題、模型可解釋性較低以及多目標(biāo)優(yōu)化難度高等挑戰(zhàn)。

 

未來(lái),隱身涂料研究應(yīng)加快構(gòu)建高質(zhì)量、可復(fù)用的開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)與標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)處理流程,提高模型在跨尺度、跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)環(huán)境下的泛化能力,為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的高效管理與調(diào)用奠定基礎(chǔ)。同時(shí),通過(guò)整合材料科學(xué)、電磁學(xué)與人工智能等多學(xué)科優(yōu)勢(shì),發(fā)展具備物理機(jī)理解讀能力的可解釋性模型,將已有基礎(chǔ)學(xué)科理論納入解釋過(guò)程,構(gòu)建一種“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)+機(jī)理解釋”的混合模型框架,為隱身涂料的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供保障。進(jìn)一步還可以關(guān)注可持續(xù)性與環(huán)境影響評(píng)估,將功能性與綠色環(huán)保理念融入數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料設(shè)計(jì)框架中,確保隱身涂層在實(shí)際使用中具備長(zhǎng)壽命、低能耗和環(huán)境友好特性。

 

 

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來(lái)源:涂料工業(yè)

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