PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Physical review. E· 2026Q2

Üç Boyutlu Kafes Akışkanları için Kübik Eşvaryantlı Nöral Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi

Cubic-equivariant neural density functional theory for three-dimensional lattice fluids

Jens Weimar, Martin Oettel, Alessandro Simon

Kısa özet

Yeni bir nöral yoğunluk fonksiyoneli, geleneksel yöntemlere kıyasla kafes akışkanları için doğruluğu artıran tam 3B yoğunluk profillerinden öğrenir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Tam 3B yoğunluk profillerinde çalışan nöral bir klasik yoğunluk fonksiyoneli geliştirildi.
  • Fonksiyonel, basit bir kübik kafes üzerindeki sert küplerin grand-kanonik Monte Carlo simülasyonlarından elde edilen verilerle eğitildi.
  • Veri artırımı gerektirmeyen tam kübik eşvaryantlık, ilk katman çekirdeklerinin kübik nokta grubu üzerinden ortalanmasıyla sağlandı.
  • Nöral fonksiyonel, düzlemsel sert bir duvardaki homojen denklem durumu ve yoğunluk profilleri için kafes temel-ölçü fonksiyoneline kıyasla iyileştirilmiş doğruluk gösterdi.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

We construct a neural classical density functional that acts directly on unrestricted three-dimensional density profiles. As a computationally tractable test bed, we consider parallel hard cubes of side length three on a simple cubic lattice. A fully convolutional network learns the one-body direct-correlation functional $c^{(1)}[ρ]$ from data obtained with grand-canonical Monte Carlo simulations in randomized external potentials. Complete profiles are used during both training and inference; a stochastic Bernoulli mask on the output sites makes full-profile training effective without explicitly extracting and storing overlapping local density windows. Averaging the first-layer kernels over all 48 rotations and reflections of the cubic point group additionally imposes exact cubic equivariance without data augmentation. We compare the learned functional with independent simulation data and with the lattice fundamental-measure functional of Lafuente and Cuesta. The neural functional markedly improves the homogeneous equation of state and the density profile at a planar hard wall. For the anisotropic pair distribution around a fixed particle, both functionals reproduce the principal packing shells, with their relative accuracy depending on crystallographic direction. These results demonstrate neural density-functional calculations on complete three-dimensional profiles while also identifying accurate full-dimensional training data, thermodynamic consistency, and structural correlations as the central challenges for extensions to continuum fluids.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Physical review. E, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Fiziksel ve Teorik Kimya

Physical and Theoretical ChemistryChemistry