論文の概要: Machine learning enhanced atom probe tomography analysis: a snapshot review
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.14378v1
- Date: Sat, 19 Apr 2025 18:37:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-30 00:59:30.711544
- Title: Machine learning enhanced atom probe tomography analysis: a snapshot review
- Title(参考訳): 機械学習による原子プローブトモグラフィー解析:スナップショットレビュー
- Authors: Yue Li, Ye Wei, Alaukik Saxena, Markus Kühbach, Christoph Freysoldt, Baptiste Gault,
- Abstract要約: 我々は、100万個のAPTデータセットが収集され、それぞれに数百万から数十億個の個別イオンが含まれていると見積もっている。
現在のプラクティスでは、効率的なデータ処理を妨げ、FAIRデータ原則に準拠した標準化とデータ解析の展開に挑戦しています。
ユーザ依存を目的とした新しい機械学習(ML)アプローチが急増しており、統計の観点からは効率的で再現性があり、堅牢である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.7396355250860034
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Atom probe tomography (APT) is a burgeoning characterization technique that provides compositional mapping of materials in three-dimensions at near-atomic scale. Since its significant expansion in the past 30 years, we estimate that one million APT datasets have been collected, each containing millions to billions of individual ions. Their analysis and the extraction of microstructural information has largely relied upon individual users whose varied level of expertise causes clear and documented bias. Current practices hinder efficient data processing, and make challenging standardization and the deployment of data analysis workflows that would be compliant with FAIR data principles. Over the past decade, building upon the long-standing expertise of the APT community in the development of advanced data processing or data mining techniques, there has been a surge of novel machine learning (ML) approaches aiming for user-independence, and that are efficient, reproducible, and robust from a statistics perspective. Here, we provide a snapshot review of this rapidly evolving field. We begin with a brief introduction to APT and the nature of the APT data. This is followed by an overview of relevant ML algorithms and a comprehensive review of their applications to APT. We also discuss how ML can enable discoveries beyond human capability, offering new insights into the mechanisms within materials. Finally, we provide guidance for future directions in this domain.
- Abstract(参考訳): Atom probe tomography (APT) は、3次元の物質をほぼ原子スケールで合成マッピングする手法である。
過去30年間で大幅に拡大して以来、100万個のAPTデータセットが収集され、それぞれに数百万から数十億個のイオンが含まれていると推定されている。
それらの分析と微細構造情報の抽出は、様々なレベルの専門知識が明確で文書化されたバイアスを引き起こす個々のユーザーに依存している。
現在のプラクティスは、効率的なデータ処理を妨げ、FAIRデータ原則に準拠した標準化とデータ分析ワークフローの展開に挑戦します。
過去10年間で、先進的なデータ処理やデータマイニング技術の開発においてAPTコミュニティの長年の専門知識を基盤として、ユーザ依存を目的とした新しい機械学習(ML)アプローチが急増し、統計の観点からは効率的で再現性があり、堅牢である。
ここでは、この急速に発展している分野のスナップショットレビューを行う。
まず、APTの簡単な紹介とAPTデータの性質から始める。
続いて、関連するMLアルゴリズムの概要と、それらのアプリケーションのAPTへの包括的なレビューが続く。
また、MLが人間の能力を超えた発見を可能にし、材料内のメカニズムに対する新たな洞察を提供する方法について論じる。
最後に、この領域における今後の方向性についてガイダンスを提供する。
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