【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于確定目標聚合物的應用性能的量度的方法、設備和計算機程序產品。此外，本專利技術涉及一種用于確定指示包括應用性能目標量度的目標聚合物的目標合成規格的方法。進一步地，本專利技術涉及一種用于訓練數據驅動的確定模型的訓練方法、訓練設備和訓練計算機程序，該確定模型可由用于確定聚合物的生物可降解性和/或用于確定目標合成規格的方法、設備和計算機程序產品利用。此外，本專利技術涉及一種用于為確定聚合物的目標量度提供界面的方法和設備。
技術介紹
1、通常，聚合物由于其廣泛的應用特性而廣泛用于工業和/或日常使用產品。聚合物的使用涵蓋涂料、個人護理產品、洗滌劑、潤滑劑、包裝和泡沫等。然而，聚合物的這種廣泛的應用和幾乎無限的可能性使得在不進行例如需要大量的人員、資源且成本高昂的搜索的情況下，通常很難在合理的時間內例如通過合成多種候選聚合物并測量其應用性能、然后選擇合適的聚合物(如果存在的話)來為特定應用找到的聚合物。進一步地，對于大多數應用，不是只需符合一個性能參數，而是必須符合多個不同的性能參數。例如，聚合物不僅必須適合用作洗滌劑，而且還需在與廢水接觸時可進行生物降解。這使得在產品設計過程的早期階段中更難找到合適的聚合物。因此，有利的是提供準確預測聚合物的應用性能量度的可能性，并且以計算成本較低的方式實現這一點。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供允許準確地確定聚合物的應用性能量度的方法、設備和計算機程序產品，該方法、設備和計算機程序產品計算成本較低并且可以穩健地應用于新聚合物。
2、在本專利技術的第一方面，一種用于確定目標聚合物的應用性能的量度的計算機實施的方法，其中，該方法包括：a)提供目標聚合物的數字表示，該數字表示指示聚合物的表征參數或與這些表征參數相關聯；b)提供目標聚合物的應用條件的數字表示，其中，應用條件的數字表示指示定義應用條件的應用參數或與這些應用參數相關聯；c)基于所提供的應用條件的數字表示提供確定模型，其中，確定模型適于關于應用條件來確定聚合物的應用性能量度，其中，確定模型是關于應用條件參數化的數據驅動模型，使得該確定模型能夠基于聚合物的數字表示來確定聚合物的應用性能量度；以及d)基于所提供的確定模型和目標聚合物的數字表示來確定目標聚合物的應用性能量度。
3、由于確定模型特別適于確定聚合物在由相應應用參數定義的特別提供的應用條件下的應用性能量度，因此可以非常準確地確定相應應用中聚合物的應用性能量度。此外，由于確定模型已經特別針對一個或多個特定應用條件進行了訓練，因此訓練所需的訓練數據變得較少。進一步地，在確定不是訓練數據集的一部分的新聚合物的應用性能量度方面，確定模型變得更加靈活。因此，該方法允許準確地確定應用性能量度，計算成本較低，并且可以靈活地應用于新聚合物。進一步地，目前用于測量聚合物的應用性能量度的方法經常非常耗時并且可能會耗費大量資源，而上述方法允許基本上立即提供結果且不消耗聚合物材料。因此，不僅可以降低找到合適聚合物的技術要求，而且可以大大縮短為應用設計新產品所需的時間。此外，提供了準確地確定產品的應用性能的簡單可能性并在設計過程期間就已經考慮到這些性能，這允許產品的設計也考慮到產品后續使用的真實條件，從而例如減少廢物的生產或提高安全性。
4、此外，由于利用了含有例如聚合物的化學和/或物理化學信息(例如聚合物結構和組成)的表征參數，因此可以改進相應確定模型的訓練。特別地，利用表征參數允許用較少的訓練數據來訓練這樣的模型，因為需要學習的相關信息中的一些已經通過使用表征參數呈現給模型。這進一步允許保存提供訓練數據集所需的測試和實驗。
5、開發根據應用要求定制的新化學產品是現代化學工業的主要問題。最近，往往還提出另外的要求，例如與化學產品在化學產品的整個生命周期內的環境影響或安全性有關的要求。例如，環境影響的一個重要方面可能是防止微塑料。微塑料是一個日益嚴重的問題，并且如果聚合物材料生物可降解，則可以避免。當前，為了評估生物降解，使用一系列標準化測試。對于生物可降解性，存在多種在規定條件下的測試(例如iso?13432、iso?14852、iso?14855、iso?17556和oecd?301)。此類標準化測試通常在高時效的測試(最短14天，最長24個月)與現實生活條件之間取得平衡。實際上，通常使用高于實際條件的溫度來加快測試時間。開發新聚合物的公司需要投入大量資源對產品的可持續性或安全性進行自我評估并且進行認證。對這樣的額外條件(包括實驗室空間和設備)進行整體評估是高昂且耗時的。因此，需要在開發過程中盡早確定新材料的應用性能量度。如本文披露的所提出的確定應用性能量度的方法使得能夠以更快速且更高效的方式開發新材料。在早期階段，甚至在聚合物合成之前，就可以確定應用性能。這允許確定該聚合物是否適合進入市場。這將導致更快的上市時間。這還允許減少廢物產生，因為無需合成聚合物來確定應用性能。所提出的方法提供了測量聚合物應用性能量度的數字孿生。
6、此外，應用性能的標準測量和測試通常是耗時的，例如，包括長達數月或者甚至數年的等待時間，并且在執行大量測試系列時會耗費大量資源。特別是在為相應應用開發新聚合物時，這些耗時的測試可能大大限制開發過程。在此背景下，本專利技術允許立即提供新聚合物的結果，從而大大縮短了獲得結果的時間。
7、此外，由于潛在適用于特定應用的可能的、通常還未得到充分開發的聚合物的數量多得令人難以置信，如今，技術產品工程師在承擔尋找一種不僅適用于特定應用，而且還能滿足相應目標特性(特別是目標應用性能量度)的聚合物的技術任務時，必須合成并測試大量可能的聚合物，或查看存儲潛在聚合物的龐大數據集和庫，以便找到可能適合該應用的相應聚合物。即使在采用尖端的實驗方法設計時，仍然需要合成并實驗測試大量可能的聚合物。在此背景下，上述方法允許幫助用戶(例如技術產品工程師)自動且快得多地找到潛在合適的聚合物。特別地，通過利用上述方法，用戶僅需合成和測試可能合適的聚合物，而該方法已確定這些聚合物很可能滿足相應的目標特性。相應地，可以避免不必要的聚合物合成和測試。因此，該方法允許用戶更快且更高效地執行尋找適合技術應用的聚合物的技術任務。
8、該方法是指計算機實施的方法，并且因此可以由通用或專用計算機執行，該計算機適于執行該方法，例如通過執行相應的計算機程序。該方法適于確定、特別是預測預定目標聚合物的應用性能量度。應用性能量度可以是任何定義聚合物在特定應用中的性能的量度。通常，這種應用性能量度是聚合物的固有特征，由聚合物本身的物理和化學性質決定。在優選實例中，性能量度是聚合物的生物可降解性。在這種情況下，生物可降解性是聚合物在預期應用的相應廢物本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于確定目標聚合物的應用性能的量度的計算機實施的方法，其中，該方法(200)包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，這些應用條件的數字表示是指關于該應用性能量度的預定標準和/或測試程序的表示，并且這些應用參數定義該預定標準和/或測試程序。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的方法，其中，這些應用條件是指生物降解生境、燃燒行為的標準化測試程序、產品應用環境和流體環境中的任何一者，并且該應用性能量度相應地是指生物可降解性、燃燒行為、粘附特性、機械特性和溶解度中的任何一者。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，該確定模型被參數化以基于這些應用參數進一步確定該應用性能量度，從而基于所提供的確定模型、該聚合物的數字表示以及進一步地這些應用參數來確定該應用性能量度。
5.一種用于確定指示包括應用性能目標量度的目標聚合物的目標合成規格的計算機實施的方法，其中，該方法(200)包括：
6.根據權利要求5所述的方法，進一步包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其中，該提供新的潛在目標合成規格基于修改所提供
8.根據權利要求6和7中任一項所述的方法，其中，該基于所提供的目標技術應用特性提供該潛在目標合成規格包括利用附加的確定模型，該確定模型適于基于聚合物的該數字表示來確定聚合物的技術應用特性，其中，該附加的確定模型是參數化的數據驅動模型，使得其基于該聚合物的數字表示來確定與聚合物相關聯的該技術應用特性。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的方法，其中，該提供該目標聚合物的目標合成規格包括提供控制信號，這些控制信號適于根據目標合成規格控制用于生產該目標聚合物的工業工廠。
10.一種用于提供界面的界面方法，其中，該界面方法包括：
11.一種用于訓練基于數據驅動的確定模型以參數化該確定模型的計算機實施的訓練方法，其中，該訓練方法(300)包括：
12.一種用于確定目標聚合物的應用性能的量度的設備，其中，該設備(110)包括：
13.一種用于確定指示包括應用性能目標量度的目標聚合物的目標合成規格的設備，其中，該設備(110)包括：
14.一種用于確定預定聚合物的應用性能量度的計算機程序產品，其中，該計算機程序產品包括用于使根據權利要求12所述的設備執行根據權利要求1至4中任一項所述的方法的程序代碼裝置。
15.一種用于確定目標合成規格的計算機程序產品，其中，該計算機程序產品包括用于使根據權利要求13所述的設備執行根據權利要求5至9中任一項所述的方法的程序代碼裝置。
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于確定目標聚合物的應用性能的量度的計算機實施的方法，其中，該方法(200)包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其中，這些應用條件的數字表示是指關于該應用性能量度的預定標準和/或測試程序的表示，并且這些應用參數定義該預定標準和/或測試程序。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的方法，其中，這些應用條件是指生物降解生境、燃燒行為的標準化測試程序、產品應用環境和流體環境中的任何一者，并且該應用性能量度相應地是指生物可降解性、燃燒行為、粘附特性、機械特性和溶解度中的任何一者。
4.根據前述權利要求中任一項所述的方法，其中，該確定模型被參數化以基于這些應用參數進一步確定該應用性能量度，從而基于所提供的確定模型、該聚合物的數字表示以及進一步地這些應用參數來確定該應用性能量度。
5.一種用于確定指示包括應用性能目標量度的目標聚合物的目標合成規格的計算機實施的方法，其中，該方法(200)包括：
6.根據權利要求5所述的方法，進一步包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其中，該提供新的潛在目標合成規格基于修改所提供的目標應用特性并提供該新的潛在目標合成規格，使得該潛在目標聚合物滿足修改后的目標應用特性。
8.根據權利要求6和7中任一項所述的方法，其中，該基于所提供的目標技術應用特性...
【專利技術屬性】
技術研發人員：V·塞特爾斯，王寧，J·E·比恩，T·瓦格納，
申請(專利權)人：巴斯夫歐洲公司，
類型：發明
國別省市：
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