材料计算数据通用要求(T-CSTM 00848—2022).pdf

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1、 ICS 35.240.01 CCS G 04 团 体 标 准 T/CSTM 008482022 材料计算数据 通用要求 Materials calculation data-General requirements 2022-12-09 发布 2023-03-09 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 T/CSTM 008482022 I 前 言 本文件参照 GB/T 1.12020 标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准标准化领域委员会（CSTM/

2、FC99）和材料基因工程标准化领域委员会（CSTM/FC97）共同提出。本文件由中国材料与试验标准化委员会综合标准标准化领域委员会（CSTM/FC99）归口。T/CSTM 008482022 1 引 言 随着数据技术的发展，材料科学已经进入利用数据驱动新材料开发的第四范式。材料数据库是实施数据驱动材料研发的基础条件之一，计算数据是材料数据库数据高效的来源之一。大规模、跨尺度集成计算已成为材料高效设计的关键技术，由于其数据生产效率高、可靠性高，为数据驱动的材料研发提供了大量优质的数据基础。计算数据的类型和格式往往取决于计算软件，不同尺度的计算方法之间，数据类型和格式具有很大差别。即使是同一尺度计

3、算方法，不同软件之间的数据也基本不能互用，从而导致计算数据具有多类型、多源、异构等特点。因此，有必要针对材料计算数据的共性特点，建立材料计算数据存储的通用要求，规范针对不同计算方法和软件而建立的各项材料计算数据标准细则，形成材料数据标准体系，确保材料数据得到充分有效地利用。本文件是按照材料数据标准体系的结构框架总体要求，制定的材料计算数据通用标准。本文件将材料计算数据分为输入数据、中间数据、输出数据、衍生数据与计算元数据五类。单条数据拥有独立的数据资源标识，并通过数据资源标识建立不同数据条目之间的关联。其中，衍生数据是对输出数据或者衍生数据进行分析后产生的结果数据。由于生成衍生数据的分析方法一

4、般为计算方法，因此，衍生数据被纳入计算数据范畴。本文件为材料计算数据存储和多节点数据汇交提供规范化要求，对数据字段的完整性，数据信息的可再利用性，原始数据的可溯源性，数据之间的关联性等提供标准和规范支撑。标准的实施有助于实现材料数据的规范化管理和质量保证，推动材料数据共享与应用。T/CSTM 008482022 1 材料计算数据材料计算数据 通用要求通用要求 1 范围 本文件规定了材料计算数据的术语定义、一般要求和数据内容。本文件适用于材料数据的计算、模拟、仿真和数字孪生过程，以及材料计算数据存储、处理和应用过程。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条

5、款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 32843 科技资源标识 T/CSTM 00120 材料基因工程数据通则 T/CSTM 00893 材料基因工程 术语 3 术语和定义 T/CSTM 00120 和 T/CSTM 00839 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 输入数据 input data 输入到计算程序并由计算机处理的数值、模型等数据。3.2 中间数据 intermediate data 计算中间过程所产生的数据。3.3 输出数据 output data 计算产生的原始结果数据。3

6、.4 衍生数据 derived data 对输出数据或者衍生数据进行分析后产生的结果数据。来源：T/CSTM 001202019，3.5，有修改 3.5 计算元数据 calculation meta data 关于计算数据的数据，包括描述计算环境、计算程序、计算模型与参数、计算过程、计算结果等的数据。来源：T/CSTM 008392022，5.1.4，有修改 4 一般要求 T/CSTM 008482022 2 4.1 计算数据应记录计算程序一次运行操作的完整信息，输入数据、中间数据、输出数据、衍生数据与计算元数据构成了计算数据的基本内容。其中，输入数据、输出数据和计算元数据为必存内容，中间数据

7、和衍生数据为选存内容。数据内容各部分分别存储于多条数据中，并通过数据标识彼此关联，构成条目独立、信息完整的数据集合。4.2 材料计算数据存储时应遵循完整性、全面性优先的原则，应尽可能全面地记录材料计算结果及其相关的程序信息和技术与管理信息。4.3 从文献中获取的计算数据，需记录文献的科技资源标识，在数据使用时，可直接引用文献的科技资源标识作为数据的科技资源标识。5 数据内容 5.1 输入数据 5.1.1 输入数据的内容 输入数据是指计算运行必要的输入，内容包括材料模型信息和参数信息，均为必存内容。注：对于不同的计算方法和计算软件，输入数据中涉及的模型、参数、条件等可能存在不同的内容和称谓，包含

8、但不限于本文件所列出。5.1.2 材料模型信息 材料模型信息包括计算输入的材料成分、结构模型、组织模型或其他形式的材料模型。5.1.3 参数信息 5.1.4 包括模型参数、初始和边界条件、程序参数，其中，1)模型参数 与材料模型相关的参数，包括参数名称，参数值和计量单位等。2)初始和边界条件 在计算过程中需设定数值或模型初始和边界条件的，应给出初始和边界条件的信息描述（如，施加条件、施加范围等），含约束参数等条件。3)程序参数 与计算程序运行相关的参数，如计算精度、程序终止条件（包含迭代次数、收敛条件等）等。程序参数应包括参数名称，参数值和计量单位。5.1.5 输入数据标识 输入数据独特且持久

9、标识，按 GB/T 32843 生产的样品资源标识码或其他科技资源标识码等。5.2 中间数据 5.2.1 中间数据的内容 中间数据为选存内容，包括中间数据的输入数据、中间数据的编号和中间数据标识。当中间数据独立存储时，还应包含输入数据标识。T/CSTM 008482022 3 5.2.2 中间数据的输入数据 是生成该中间数据的直接输入，可以是输入数据，也可以是计算过程中的上一步数据。5.2.3 中间数据的编号 当存在多条中间数据时，需对中间数据进行编号。中间数据的编号应具有唯一性，可采用时间戳、步骤序号或某一模型特征参数作为中间数据的编号。所有中间数据共同构成中间数据集。5.2.4 中间数据标

10、识 中间数据集独特且持久标识，按 GB/T 32843 生产的样品资源标识码或其他科技资源标识码等。5.3 输出数据 5.3.1 输出数据的内容 输出数据的内容包括计算输出的原始结果和输出数据标识，均为必存内容。当输出数据独立存储时，还应包含输入数据标识。5.3.2 输出的原始结果 包括计算完成获得的结果、计算未完成或失败的结果或原因。5.3.3 输出数据标识 输出数据独特且持久标识，按 GB/T 32843 生产的样品资源标识码或其他科技资源标识码等。5.4 计算元数据 5.4.1 计算元数据内容 计算元数据为选存内容，包括计算方法、计算软件、计算程序、外部条件等。当计算元数据单独存储时，计

11、算元数据标识码为必存内容。5.4.2 计算方法 计算所采用的科学方法和原理。如该方法为标准方法，应给出标准名称；如该方法为非标准方法，应给出详细的计算原理和计算过程。5.4.3 计算软件 包括计算软件的名称、版本号、开发者等。5.4.4 计算程序 采用非公开软件进行计算时，应存储计算源程序，源程序的网络存储地址，或可获取源程序的开发者信息。5.4.5 外部条件 包括计算机硬件条件、软件环境、计算平台、第三方软件调用、数据库等支持计算运行的各种外部条件。5.4.6 计算元数据标识码 T/CSTM 008482022 4 元数据独特且持久标识，按 GB/T 32843 生产的样品资源标识码或其他科

12、技资源标识码等。5.5 衍生数据 5.5.1 衍生数据内容 包括衍生数据的输入数据、衍生结果、衍生数据的元数据和衍生数据标识码。当存储衍生数据时，衍生数据的输入数据和衍生结果、衍生数据标识码为必存内容。衍生数据的输入数据可为实验结果、计算结果或数据处理、清洗后的结果，内容包括数据名称、生成方法、数据值、可信度（权重或误差范围）和数据来源等。当使用数据处理、清洗后的结果作为输入数据时，应同时存储处理、清洗前的原始结果。5.5.2 衍生数据的元数据 包括衍生方法和应用范围，其中，1)衍生方法 获得衍生数据所使用的数据处理方法。如该方法为标准方法，应给出方法名称；如该方法为非标准方法，应给出所依据的

13、数学或物理原理和详细的处理过程或程序。2)应用范围 当经数据处理产生的衍生数据可能改变原始结果应用范围的，应对衍生数据的应用范围进行说明。5.5.3 衍生数据标识码 衍生数据独特且持久标识，按 GB/T 32843 生产的样品资源标识码或其他科技资源标识码等。T/CSTM 008482022 5 附录 A（资料性）（资料性）起草单位和主要起草人起草单位和主要起草人 本文件起草单位：北京科技大学、钢铁研究总院、上海交通大学、北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司、中国科学院宁波材料研究所、中南大学、上海大学、成都材智科技有限公司、中国科学院计算机网络信息中心、北京迈高材云科技有限公司、中国科学院金属研究所、广东腐蚀科学与技术创新研究院、西北工业大学、中国科学院上海硅酸盐研究所。本文件主要起草人：黄海友、高磊、白洋、尹海清、王永伟、唐凌天、孙璧瑶、陈永彦、汪洪、余宁、田子奇、姜雪、何杰、宿彦京、张雷、张晓彤、刘立斌、刘轶、王卓、杨小渝、韩恩厚、王海涛、唐广波、李金山、刘茜、王毅。_