CatS: A User-friendly Interface for the Screening of Heterogeneous Catalysts

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho completo - apresentação oral 5 a 10 minutos
  • Eixo temático: Catálise teórica e computacional
  • Palavras chaves: aprendizado de máquina; Catálise Heterogênea; Interface user-friendly;

Autoras(es):

  • 1 Universidade Federal de São Paulo
  • 2 Universidade Federal do Rio de Janeiro

CatS: A User-friendly Interface for the Screening of Heterogeneous Catalysts

Gabriel Sardinha de Oliveira

Universidade Federal de São Paulo

Resumo

Com a evolução da Inteligência Artificial pelo mundo, a aplicação dessas tecnologias foram se espalhando por diversas áreas multidisciplinares. Na catálise heterogênea não foi diferente, porém a difusão dessas técnicas não ganharam forças tendo em vista a dificuldade da comunidade experimentalista em manuseá-las. Com acurácias próximas a 90%, o CatS junta a eficiência de redes neurais totalmente conectadas com uma interface simples e intuitiva para predizer resultados e otimizar o meio reacionário, além de poder evoluir de acordo com os feedbacks recebidos.

Questões (3 tópicos)

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Autor

Gabriel Sardinha de Oliveira

Olá Gislane, tudo bem? Então, para os testes iniciais de funcionamento eu só deduzi os hiperparâmetros de acordo com a própria literatura. Depois na fase de otimização eu passei por buscas em grade, técnicas de kfold até chegar no Optuna, onde o próprio software fez o estudo dos hiperparâmetros e nos forneceu a rede que nós utilizamos hoje em dia.

Falando um pouco sobre os dados utilizados, nós selecionamos um artigo que fez um review da literatura de 2002-2012 sobre Water-gas shift. Essa review contém 4360 amostras de reações, tendo cada uma delas 80 inputs, sendo variáves categóricas (ai nesse caso utilizamos vetores de 0's e 1's) e variáveis numéricas "comuns".

Autor

Gabriel Sardinha de Oliveira

Boa noite Caio, tudo certo?

Respondendo sua dúvida sobre a suficiência dos dados, acredito que as acurácias e erros são satisfatórios. Porém, a expansão desse dataset traria certamente uma "confiabilidade" maior para o modelo. Falando agora sobre o a substituição das atividades experimentais pelo software, acredito que estamos muito longe de atingir esse marco. A atividade experimental, além de fornecer os dados para o treinamento inicial, valida as métricas indicadas pelo software. Portanto, acredito que o CatS sempre será um auxiliar da atividade experimental. Para mim, uma pesquisa robusta pode utilizar o CatS quando a matéria prima é muito cara ou quando o experimento demora muito tempo para ser efetuado (porém no futuro as possibilidades são imensuráveis). Atualmente estamos trabalhando numa funcionalidade que visa fornecer um conjunto de inputs dado um resultado requerido, chamamos isso de "engenharia reversa".

Espero ter sanado todas as suas dúvidas, muito obrigado pelos elogios!!

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Autor

Henrique Poltronieri Pacheco

Olá, Mayra. Obrigado pelo comentário e certamente pelos elogios. Nossa ideia é justamente esta: viabilizar uma ferramenta de fácil uso para nossa comunidade. Estamos em intenso e constante trabalho para conseguirmos liberar a primeira versão para uso público. Esperamos que até o fim do ano tenhamos esse primeiro release.

É sempre bom saber de colegas Brasil afora que tenham experiência com o assunto. Apesar de termos aqui no PEQ/COPPE grupos que trabalham com tópicos semelhantes aos que você citou, visões e métodos de trabalhos externos são sempre interessantes. Obrigado pela dica!