扩大Skala使用范围,加速预测性DFT进程
1 天前 1 阅读来源:Microsoft Research Blog

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微软研究院近日发布了深度学习密度泛函理论(DFT)工具Skala的1.1版本,这一更新标志着计算化学模拟领域向“预测性”迈出了实质性一步。Skala 1.1的训练数据量是上一版本的2.5倍,在热化学、反应动力学和分子结构预测等关键模拟任务上,其准确度显著提升。更值得关注的是,Skala现已集成到CP2K中,并正在接入Psi4、FHI-aims、ORCA和VASP等主流电子结构计算软件,这意味着全球依赖这些代码进行日常科研和工业计算的团队,将能直接使用这一“下一代”DFT精度。
为什么这件事值得关注: DFT是化学、材料科学、催化、能源技术和药物研发等领域计算模拟的“发动机”,但传统DFT方法在精度和计算成本之间长期存在权衡。Skala采用深度学习构建交换关联泛函,能以meta-GGA泛函的计算成本,达到甚至超越最昂贵的全局杂化泛函的精度。在广泛使用的GMTKN55基准测试中,Skala 1.1在55个类别中拿下32个“金牌”,覆盖了从主族热化学到非共价相互作用的广泛化学问题。对于中国跨境电商卖家和AI从业者而言,这一进展的潜在影响在于:药物发现、新材料筛选等依赖计算模拟的行业,其研发周期和成本有望大幅压缩,进而影响相关产品的供应链和上市速度。
核心变化: 微软研究院还引入了一个“活基准”(living benchmark),持续追踪Skala后续版本的性能表现,为不同软件包和硬件平台上的实现提供透明、更新的参考。这一做法旨在帮助社区量化并加速向更高精度和效率的进步。与传统的“泛函动物园”模式不同——新泛函不断涌现但旧泛函不退役——Skala的设计哲学是每个新版本都取代旧版本,随着数据、模型架构和训练策略的更新,模型持续进化。
对用户的影响: 对于使用CP2K、Psi4、FHI-aims、ORCA和VASP等软件的研究人员和企业研发团队来说,Skala的集成意味着无需改变现有工作流程,即可获得更高精度的DFT计算能力。这尤其利好那些在电池材料、催化剂设计、药物分子筛选等领域的中国出海企业——它们可以在不增加硬件投入的情况下,提升计算模拟的可靠性,加速产品迭代。微软研究院表示,这一系列进展标志着计算化学模拟向“预测性”和“可及性”融合的未来又迈进了一步。
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