Materials Genome Initiative (MGI) och National Materials Genome Project har lanserats av amerikanska och kinesiska myndigheter under det senaste decenniet. Ett av huvudmålen med dessa uppdrag är att underlätta identifieringen av materialdata för att påskynda materialupptäckt och utveckling. Nuvarande metoder är lovande kandidater för att identifiera strukturer effektivt, men har begränsad förmåga att hantera alla strukturer exakt och automatiskt i den stora materialdatabasen, eftersom olika materialresurser och olika mätfel leder till variation av bindningslängd och bindningsvinkel.

Feng Pan och hans kollegor, från Peking Univerisy Shenzhen Graduate School, föreslå ett nytt paradigm baserat på grafteori (GT-schema) för att förbättra effektiviteten och noggrannheten för materialidentifiering, som fokuserar på att bearbeta det "topologiska förhållandet" snarare än värdet av bindningslängd och bindningsvinkel mellan olika strukturer.

I GT-schema, forskarna förenklade först kristallstrukturer till en graf, som bara består av hörn och kanter, där atomer förenklas som hörn och intilliggande atomer med de faktiska kemiska bindningarna är "sammankopplade" med kanter. Om de topologiska sambanden i de förenklade graferna mellan två strukturer är de isomorfa, GT -schemat kommer att betrakta dem som en struktur. Genom att använda denna metod, automatisk deduplicering för databas för stora material uppnås för första gången, som identifierar 626, 772 unika strukturer från 865, 458 ursprungliga strukturer.

Dessutom, GT-schemat har modifierats för att lösa vissa avancerade problem som att identifiera mycket förvrängda strukturer, särskilja strukturer med stark likhet och klassificera komplexa kristallstrukturer i material big data. Jämfört med traditionella strukturkemimetoder, GT-schemat kan hantera dessa problem mycket lättare, vilket förbättrar effektiviteten och tillförlitligheten av materialidentifiering.

Genom att använda denna artificiella intelligenta teknik, forskarna försöker uppnå beräkningar med hög genomströmning, förberedelse och upptäckt för materialdatabasen. GT-systemet undergräver de traditionella materialforskningsmetoderna och påskyndar utvecklingen inom materialforskningsområdet.