Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/72180
Type: Dissertação
Title: Ceramics Predictor System (CPS): sistema de análise e previsão de propriedades físicas de materiais cerâmicos
Other Titles: Ceramics Predictor System (CPS): system for analysis and prediction of ceramic materials physical properties
Authors: Henrique Nicolas dos Santos Pereira
First Advisor: Omar Paranaíba Vilela Neto
First Referee: Gisele Lobo Pappa
Second Referee: Gilberto Medeiros Ribeiro
Third Referee: Anderson Dias
Abstract: Materiais cerâmicos são popularmente conhecidos por serem utilizados em vidros, louças, refratários e cimento. Além das aplicações mais comuns, existem uma gama de materiais cerâmicos aplicados em soluções mais tecnológicas, tais como térmicas, eletroeletrônicos, ópticas, químicas e biomédicas. O estudo e a análise a respeito dessa classe de materiais são de suma importância para avanços tecnológicos. Neste sentido, diversas pesquisas vêm sendo realizadas com o intuito de encontrar novos materiais com propriedades distintas, abrindo possibilidades inovadoras de aplicações em diferentes segmentos. Neste trabalho exploramos uma base de dados existente e focamos em duas propriedades (Constante Dielétrica e Fator de Qualidade), visando aplicações eletromagnéticas. Com esse objetivo, primeiramente apresentamos uma ferramenta interativa de análise e exploração de materiais cerâmicos, mostrando informações sobre a estrutura e suas respectivas propriedades físicas. Em seguida, utilizando algoritmos de aprendizado de máquina, desenvolvemos um módulo para previsão das propriedades físicas de interesse para novos materiais. Os resultados obtidos demonstram boa capacidade de previsão da Constante Dielétrica e Fator de Qualidade do composto, cuja acurácia dos modelos preditivos é 86% e 75%, respectivamente. Todos os módulos aqui desenvolvidos foram integrados em uma ferramenta web interativa, permitindo aos usuários analisar e explorar de maneira simples a proposição de novos materiais cerâmicos. Acreditamos que esse trabalho é um passo fundamental para acelerar a descoberta eficiente de novos materiais cerâmicos, focados em aplicações específicas.
Abstract: Ceramic materials are popularly known for being used in glass, crockery, refractories and cement. In addition to the most common applications, there is a range of ceramic materials given in more technological solutions, such as thermal, electro-electronic, optical, alloys and bio-medical. The study and analysis regarding this class of materials are of paramount importance for technological advances. In this regard, several complementary researches are being carried out in order to find new materials with different properties, opening up innovative possibilities for applications in different segments. In this work we explore an existing database and focus on two properties (Dielectric Constant and Quality Factor), electromagnetic layers. For this purpose, first we present an interactive tool for analysis and exploration of ceramics, showing information on the structure and their physical properties. Then, applying machine learning algorithms, we developed a model to predict the physical properties of interest for new materials. The results show good predictability of the Dielectric Constant and Quality Factor of the compound, the accuracy of predictive models is 86% and 75% respectively. All modules developed here were integrated into an interactive web tool, allowing users to analyze and explore in a simple way the proposition of new ceramic materials. We believe that this work is a fundamental step to accelerate the efficient discovery of new ceramic materials, focused on specific applications.
Subject: Computação – Teses
Aprendizado do computador – Teses
Nanotecnologia computacional – Teses
Materiais cerâmicos – Teses
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/72180
Issue Date: 9-Sep-2021
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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Ceramics Predictor System (CPS) Sistema de Análise e Previsão de Propriedades Físicas de Materiais Cerâmicos - Henrique Nicolas dos Santos Pereira.pdfDissertação de Mestrado do autor Henrique Nicolas dos Santos Pereira, título Ceramics Predictor System (CPS) Sistema de Análise e Previsão de Propriedades Físicas de Materiais Cerâmicos5.93 MBAdobe PDFView/Open


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