論文の概要: Supply Risk-Aware Alloy Discovery and Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.15391v1
• Date: Sun, 22 Sep 2024 21:54:34 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-26 13:20:54.996238
• Title: Supply Risk-Aware Alloy Discovery and Design
• Title（参考訳）: 供給リスクに配慮した合金の発見と設計
• Authors: Mrinalini Mulukutla, Robert Robinson, Danial Khatamsaz, Brent Vela, Nhu Vu, Raymundo Arróyave,
• Abstract要約: 本稿では,材料開発プロセスにサプライチェーン・アウェア・デザイン・ストラテジーを統合する新しいリスク・アウェア・デザイン・アプローチを提案する。 性能と供給リスクの両方を最適化することにより、開発した合金が高性能であるだけでなく、持続可能かつ経済的に実現可能であることを保証する。 この統合されたアプローチは、サステナビリティ、サプライチェーンのダイナミクス、包括的なライフサイクル分析をシームレスに検討する材料発見と設計が将来に向けて重要なステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.2968738145616401
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Materials design is a critical driver of innovation, yet overlooking the technological, economic, and environmental risks inherent in materials and their supply chains can lead to unsustainable and risk-prone solutions. To address this, we present a novel risk-aware design approach that integrates Supply-Chain Aware Design Strategies into the materials development process. This approach leverages existing language models and text analysis to develop a specialized model for predicting materials feedstock supply risk indices. To efficiently navigate the multi-objective, multi-constraint design space, we employ Batch Bayesian Optimization (BBO), enabling the identification of Pareto-optimal high entropy alloys (HEAs) that balance performance objectives with minimized supply risk. A case study using the MoNbTiVW system demonstrates the efficacy of our approach in four scenarios, highlighting the significant impact of incorporating supply risk into the design process. By optimizing for both performance and supply risk, we ensure that the developed alloys are not only high-performing but also sustainable and economically viable. This integrated approach represents a critical step towards a future where materials discovery and design seamlessly consider sustainability, supply chain dynamics, and comprehensive life cycle analysis.
• Abstract（参考訳）: 材料設計はイノベーションの重要な要因であるが、材料やサプライチェーンに固有の技術的、経済的、環境的なリスクを見落としれば、持続不可能でリスクを伴う解決策につながる可能性がある。 そこで本研究では,サプライチェーン・アウェア・デザイン・ストラテジーを素材開発プロセスに統合するリスク対応設計手法を提案する。 このアプローチは、既存の言語モデルとテキスト分析を活用して、原料供給リスク指標を予測するための特殊なモデルを開発する。 多目的・多制約設計空間を効率的にナビゲートするために,我々はBatch Bayesian Optimization (BBO) を用い,パレート最適高エントロピー合金 (HEA) の同定を可能にした。 MoNbTiVWシステムを用いたケーススタディでは, 設計プロセスにサプライリスクを組み込むことによる大きな影響を, 4つのシナリオで示した。 性能と供給リスクの両方を最適化することにより、開発した合金が高性能であるだけでなく、持続可能かつ経済的に実現可能であることを保証する。 この統合されたアプローチは、サステナビリティ、サプライチェーンのダイナミクス、包括的なライフサイクル分析をシームレスに検討する材料発見と設計が将来に向けて重要なステップである。

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