机器学习在储能材料、材料催化、电化学、电池领域应用实践专题

培训背景

机器学习作为一种兼顾开发效率以及开发成本的方法，已经逐渐应用于材料发现、结构分析、性质预测、反向设计等多个领域，并且在材料学研究中展现出惊人的潜力。传统的发现新材料的方法，如经验试错法和基于密度泛函理论(DFT)的方法，往往需要较长的研发周期，成本高、效率低，已经不能很好的适应如今需求量激增的材料学领域。机器学习因其强大的数据处理能力和相对较低的研究门槛，能够有效地降低工业开发中的人力物力成本，缩短研发周期。代替或配合传统的实验以及计算模拟，能够更加快速且准确的分析材料结构、预测材料性质，从而更加有效的开发新的功能材料。机器学习已在材料、纳米材料设计、化学、生物、医药设计、量子化学金属合金、环境等诸多领域得到广泛的发展，现有机器学习多为计算机方向，无法快速落地到材料方面等科学研究，由于机器学习材料发展缓慢，学习平台文献资料较少，培训学习迫在眉睫， 应广大科研人员要求，本单位经过数月调研，决定联合专家举办“机器学习（ML）在材料领域应用”的专题线上培训班，对于培训安排和培训质量一致评价极高 ，我们也是国内唯一一家从事机器学习（ML）材料领域应用的专业培训单位，培训请一定要认准我们！

培训对象

全国各大高校、企业、科研院所从事、纳米材料、化学化工、计算化学、量子化学、金属合金、非晶新材料、二维材料、钙钛矿、氧化物材料、半导体材料、环境材料、燃烧电池、锂电池、生物材料、聚合物复合材料、能源材料、光电材料、增材制造、催化等研究的科研人员及机器学习爱好者

培训目标（完全适合零基础）

让学员能够掌握机器学习（ML）在材料研究中的应用，学习理论知识及熟悉代码实操，文章的复现，学会anaconda、Python、pymatgen等软件、以及机器学习数据采集及清洗、分子结构表示及提取、模型训练和测试、性能评估及优化，KNN、线性回归方法，学会机器学习材料预测，材料分类，材料可视化，多种机器学习方法综合预测等操作技能，独自完成自己的课题研究项目，助力发Nature、Science、Angew、Advanced Materials、JACS、Nano Letters、ACS Catalysis、Joule、Matter、Energy Storage Materials等顶刊文章！

培训特色

1、课程特色--全面的课程技术应用、原理流程、实例联系全贯穿

2、学习模式--理论知识与上机操作相结合，让零基础学员快速熟练掌握

3、课程服务答疑--主讲老师将为您实际工作中遇到的问题提供专业解答

培训讲师

主讲老师来自国内高校孙老师授课，老师擅长利用量子化学方法和机器学习方法预测设计并研究新型能源材料、锂离子电池的电极材料，燃料电池催化剂以及燃料电池体系的整体设计，已在Energy & Environmental Science, Angewandte Chemie, Applied Catalysis B: Environmental, Advanced Materials, Journal of Physical Chemistry Letters, Journal Physical Chemistry C，等权威期刊上发表SCI检索论文近40余篇。

课表内容

机器学习（ML）在材料领域应用的专题培训班

第一天

机器学习在材料与化学常见的方法

理论内容

1.机器学习概述

2.材料与化学中的常见机器学习方法

3.应用前沿

实操内容

Python基础

1.开发环境搭建

2.变量和数据类型

3.列表

4.if语句

5.字典

6.For和while循环

实操内容

Python基础（续）

1.函数

2.类和对象

3.模块

Python科学数据处理

1.NumPy

2.Pandas

3.Matplotlib

第二天

机器学习材料与化学应用

理论内容

1.线性回归

1.1 线性回归的原理

1.2 线性回归的应用

2. 逻辑回归

2.1原理

2.2 使用方法

3. K近邻方法（KNN）

3.1 KNN分类原理

3.2 KNN分类应用

4. 神经网络方法的原理

4.1 神经网络原理

4.2神经网络分类

4.3神经网络回归

实操内容

1.线性回归方法的实现与初步应用（包括L1和L2正则项的使用方法）

2.逻辑回归的实现与初步应用

3.KNN方法的实现与初步应用

4.神经网络实现

项目实操

1.利用线性回归方法预测合金性能

2.利用KNN方法对MOF材料分类

这两个实操项目同时穿插讲解如下内容

1. 机器学习材料与化学应用的典型步骤

1.1 数据采集和清洗

1.2 特征选择和模型选择

1.3 模型训练和测试

1.4 模型性能评估和优化

第三天

1. 用随机森林方法预测大孔材料对CO２吸附

2.用决策树判断半导体材料类型

理论内容

1．决策树

1.1决策树的原理

1.2决策树分类

2．集成学习方法

2.1集成学习原理

2.2随机森林

2.3Bosting方法

3.朴素贝叶斯概率

3.1原理解析

3.2 模型应用

4. 支持向量机

4.1分类原理

4.2核函数

实操内容

1.决策树的实现和应用

2.随机森林的实现和应用

3.朴素贝叶斯的实现和应用

4.支持向量机的实现和应用

项目实操

1.用随机森林方法预测大孔材料对CO２吸附量

2.用决策树判断半导体材料类型

这两个实操项目同时穿插讲解如下内容

1.模型性能的评估方法

1.1 交叉验证：评估估计器的性能

1.2 分类性能评估

1.3 回归性能评估

第四天

利用聚类方法对材料分类及可视化

理论内容

1. 无监督学习

1.1 什么是无监督学习

1.2 无监督算法——聚类

1.3 无监督算法——降维

2. 材料与化学数据的特征工程

2.1分子结构表示

2.2 独热编码

3. 数据库

3.1.材料数据库介绍

3.2.Pymatgen介绍

实操内容

1.聚类算法实现

2.t-SNE实现

3.利用聚类方法对材料分类及可视化

4.Pymatgen实操

项目实操

1. 分子结构的表示与特征提取

2. 逻辑回归方法对材料分类

第五天

1.向量机预测无机钙钛矿材料性能

2.神经网络预测电化学催化剂的催化性能

项目实操

1. 利用支持向量机预测无机钙钛矿材料性能

2. 利用神经网络预测电化学催化剂的催化性能

项目实操

1. 利用机器学习方法预测有机无机杂化钙钛矿材料性能

2. CO2电化学还原催化剂性能预测的综合实训

第六天

1.机器学习方法预测半导体材料物理性质

2.多种机器学习方法综合预测

项目实操

１.利用机器学习方法预测半导体材料物理性质

2. Cu基合金的电化学催化性能预测

项目实操

1. 利用多种机器学习方法对氧化物材料性质的综合预测

2. 利用多种机器学习方法对催化剂性能的综合预测

部分案例图片

授课时间地点

2022.05.14-2022.05.15 全天授课 (上午09:00-11:30) - (下午13:30-17:00)

2022.05.17-2022.05.20晚上授课 ( 19:00-22:00)

2022.05.21-2022.05.22全天授课 (上午09:00-11:30) - (下午13:30-17:00)

（长达六天的培训内容 干货满满 上机实操）

报名费用

公费价：每人每班￥4680元 （含报名费、培训费、资料费）

自费价：每人每班￥4280元 （含报名费、培训费、资料费）

优惠：提前报名缴费学员+转发到朋友圈或者到学术交流群可享受每人400元优惠（仅限15名）

优惠: 报名4人以上包含4人，免费赠送一个培训名额

证书：本单位和中国软件协会培训中心针对与证书展开长期合作，由中国软件协会培训中心颁发全国信息化人才专业技术证书《机器学习材料设计应用工程师》，此证书对于项目申请、岗位晋升、工作应聘都有很大帮助，此证书需要额外缴纳500元证书费用交于中国软件协会培训中心，和培训费用无关联，学员可以自由选择是否办理证书。报名费用可开具正规报销发票及提供相关缴费证明、邀请函，可提前开具报销发票、文件用于报销

培训福利

报名缴费成功赠送机器学习（ML）在材料领域应用基础课程视频和课件，参加本次课程的学员可免费再参加一次本单位后期组织的“机器学习（ML）在材料领域应用”的专题培训班（任意一期都可以）。课后学习完毕提供全程录像视频回放，发送全部课件资料及数据PPT，长期答疑，微信解疑群永不解散

授课方式

通过腾讯会议线上直播，理论+实操的授课模式，老师手把手带着操作，从零基础开始讲解，400余页电子PPT和教程＋预习视频提前发送给学员，所有培训使用软件都会发送给学员，有什么疑问采取开麦共享屏幕和微信群解疑，学员和老师交流、学员与学员交流，培训完毕后老师长期解疑，培训群不解散，往期培训学员对于培训质量和授课方式一致评价极高

报名咨询请扫描下方微信二维码

电子邮箱：y13838281574@163.com

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往期参会单位及报名流程

有来自常州大学、电子科技大学、中国科院大学、新疆工程学院、重庆医科大学、西安石油大学、北京交通大学、中国石油大学（北京）、江苏师范大学、哈尔滨理工大学、东北林业大学、暨南大学、南昌航空大学、浙江大学、青岛大学、山东科技大学、厦门大学、哈尔滨工业大学（深圳）、汕头大学、东北大学、北京航空航天大学、陆军工程大学、天津大学、南阳师范学院、香港大学、温州大学、江苏大学、燕山大学、东华理工大学、武汉工程大学、新疆大学、太原理工大学、华北电力大学、四川大学、广州大学、重庆大学、材料科学姑苏实验室、中国科学院化学研究所、中创新航技术研究院（江苏）有限公司、中国科学院-国家纳米科学中心、KAUSTuniversity、长春应用化学研究所、诺贝丽斯（中国）铝制品有限公司上海分公司、钢铁研究总院、万华化学集团股份有限公、四川奥林涂料工业有限公司、深圳市祥龙琪瑞科技有限公司、隆基乐叶光伏科技（西咸新区）有限公司、Imperial College London、中国航空制造技术研究院、苏州华碧微科检测技术有限公司。

感谢对我们培训的认可！还有许多因为时间冲突没法参加。这次，我们诚挚邀请您来参加！

引用往期参会学员的一句话：

发现真的是脚踏实地的同时 需要偶尔仰望星空

非常感谢各位对我们培训的认可！ 祝愿各位学业事业有成！

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