材料測試表征和制備工藝數據庫無代碼生成系統①

楊小渝, 張 蕾

1(中國科學院 計算機網絡信息中心, 北京 100190)

2(中國科學院大學 計算機科學與技術學院, 北京 100049)

我們調研發現, 對于很多新材料研發企業而言, 其材料研發設計、制備以及測試表征分處于不同的部門,導致材料制備工藝數據、測試表征數據以及材料研發設計數據, 呈離散化、碎片化狀態, 形成信息孤島. 測試表征人員要用到多種實驗儀器來測量材料不同性能,但是不同表征設備輸出的數據格式各不相同, 大多保存在測試表征部門的電腦中. 對于同樣的物性, 還會涉及到用不同測試設備進行表征. 比如電導率的測試表征方法就有渦流法、U型管和平管3種方法； 熱導率的測試表征方法就有激光導熱儀和導熱系數測試兩種方法. 對材料制備工藝數據而言, 或沒有得到保存, 或僅保存在生產部門的電腦中. 而測試表征設備和制備工藝的多樣性, 導致數據記錄方式也不盡相同, 有的數據需要人工手動記錄, 有的數據以電子文檔格式呈現.材料實驗數據的上述特點, 概括起來, 就是“多源、異構”. 這種測試表征和制備工藝分散的數據存儲方式不便于材料研發數據共享, 更不便于借助AI方法開展新材料設計[1,2].

為了解決多源、異構的材料數據集中存儲和共享,國內外已有一些材料數據庫平臺, 旨在解決這個問題.其中最知名是國外的Citrination[3,4]. 它是一個開放的材料數據和分析云平臺, 允許用戶上傳自己的材料數據,開放共享, 并基于此開展材料數據挖掘. Citrination支持十多種文件格式(如csv、cif、dat、fid、txt), 文件上傳后能自動被轉換為Citrination定義的標準格式PIF (Product Information File) 進行標準化存儲. 但是它不能很好地支持針對各類測試表征設備所獲取數據的錄入和集中管理存儲, 尤其是離散型數據的錄入. 國內主要有材料基因數據庫平臺MgeData (https://mgedata.cn/), 它的數據錄入要針對材料基因工程數據匯交,并不主要針對材料研發企業的制備和測試表征數據錄入.

因此為了實現一個能幫助不同材料研發企業構建他們專用材料數據庫的一個統一、通用的系統, 從而便于企業在一個集成的環境下錄入材料測試表征和制備工藝數據, 本文結合材料基因工程數據通則標準,以及無代碼編程理念, 研發了一個材料測試表征和制備工藝數據庫無代碼生成系統, 稱之為MatFusion.MatFusion主要包括基于CSTM材料數據通則[5]的一個材料測試表征和制備工藝數據庫框架, 以及基于此材料數據庫框架而開發的一個材料數據庫無代碼生成系統. MatFusion設計為一款無代碼生成系統, 在代碼上提供抽象層, 以代碼為基礎, 允許用戶以視覺方式構建數據錄入的UI界面. 這不僅有助于提高開發速度,也給用戶帶來了更大的自主權, 使用戶的需求很大程度地“自定義化”.

CSTM指中關村材料實驗數據聯盟[6], 它于2019年8月頒布了材料基因工程數據通則, 用于指導我國的材料基因工程. 無代碼編程是指一種無需代碼基礎,適合業務人員、IT開發及其他各類人員來組裝和配置程序. 無代碼并不是指軟件沒有代碼, 軟件的底層依舊是由很多代碼組成, 但是把傳統需要寫大量代碼才能實現的功能組件化了[7,8]. 用戶可以在圖形界面中, 使用可視化建模的方式, 來組裝和配置應用程序, 跳過所有的基礎架構, 只關注于使用應用模塊來實現業務邏輯.

MatFusion的最大創新在于, 將CSTM材料基因工程數據通則和無代碼開發理念相結合, 開發了一個通用的材料專用數據庫的無代碼生成系統, 用戶僅需自定義語義UI模板, 便能動態生成針對不同材料測試表征設備的數據錄入頁面. MatFusion能夠適用于不同的材料研發企業, 解決了新材料研發企業存在的材料研發設計、制備以及測試表征分處于不同的部門而形成的“數據孤島”問題. 并將分散獨立的測試表征和制備工藝數據融合, 方便數據共享且有助于基于數據驅動的方法, 幫助新材料研發.

本文介紹了MatFusion的設計和開發理念, 并以液態金屬測試表征和制備工藝離散型數據的錄入為案例, 介紹了MatFusion的使用.

1 CSTM材料數據通則

要做到一種通用的解決方案, 首先要遵循一個標準. 中關村材料實驗數據聯盟CSTM, 于2019年8月頒布了材料基因工程數據通則, 建立了適合材料基因工程需求的數據標準, 規范數據產生過程中要收集的信息和遵循的格式, 滿足數據FAIR原則(Finabale,Accessible, Interoperable, Reusable)[9]. CSTM是在中國工程院戰略研究下, 結合國家深化標準化工作改革方案, 在國家標準委、工信部、中國工程院、中關村管委會等部門的支持下成立的. 目前中關村材料實驗數據聯盟負責中國材料基因工程相關標準制定, 以及其它材料研發和試驗標準的制定.

CSTM材料基因工程數據通則基于材料科學在數據驅動模式下對數據的需求, 將數據分為樣本信息、源數據(未經處理的數據)與衍生數據(經分析處理得到的數據)三類, 以操作(樣品制備/表征/計算/數據處理)為條目單位, 對每次操作分別賦予獨立資源標識(根據國標GB/T 32843或DOI). 每條數據收集與操作相關的元數據. 元數據主要包括: 方法、條件、結果、和科技資源標識. 樣品可以是實驗產生的實物, 也可以是經計算產生的虛擬物. 同理, 源數據可以來自于表征或是直接測量, 也可以通過模擬計算產生.

參照CSTM材料基因工程數據通則, 本文提出了一個基于CSTM材料基因工程數據通則的材料數據庫架構體系, 如圖1所示. 從圖中可以看到對于不同來源的數據, 數據庫要存儲數據的樣本信息、源數據以及它的衍生數據, 同時對于樣本的制備或者測試方法等都需要給出它的測試方法、條件、結果以及科技資源標識等信息.

圖1 基于CSTM材料基因工程數據通則的材料數據庫架構體系

2 材料數據庫框架設計

基于圖1, 本文提出了一個測試表征和制備工藝專用數據庫的架構. 從材料生命周期看, 包括如下數據庫表. 由于不同材料或樣品, 采用的設備、工藝、方法等均不相同, 本文提出了采用語義模板的方法, 動態生成數據的的采集頁面.

(1) 樣本信息: 錄入化學式、結構、成分等信息.

(2) 制備工藝: 錄入制備工藝相關信息.

(3) 物相組成: 錄入該樣本物相組成等信息.

(4) 微觀組織: 錄入該樣本的微觀組織信息.

(5) 基本物性: 錄入該樣本的基本物性數據.

(6) 服役性能: 錄入該樣本測試的服役性能數據.

從實驗角度(制備和表征)來看, 一般有組成元素,組成物相, 制備工藝以及物性等. 材料屬性又有牌號和名稱等. 因此針對金屬和無機非金屬材料的一個制備表征的數據庫架構如圖2所示. 主要的數據庫表結構如下:

圖2 材料數據庫架構

材料(ID, 名稱, 牌號, 化學表達式, …)

組成元素(ID, 材料ID, 元素序號, 含量, …)

元素屬性(ID, 組成元素ID, 電負性, …)

制備工藝(ID, 材料ID, 原料, 工藝, …)

組成物相(ID, 材料ID, 名稱, 含量, 類型, …)

晶體結構(ID, 物相ID, 空間群, 晶格常數, 原子占位, …)

物 性(ID, 材料ID, 表征ID, 溫度條件, 尺寸條件,其它條件, …)

表征方法(ID, 儀器, 操作, …)

通過晶體結構可以與計算數據庫建立起關聯, 從而實現制備表征數據庫、晶體結構數據庫與計算數據庫的關聯, 從而真正實現材料基因工程所倡導的計算、制備和表征的一體化集成.

3 材料數據庫框架無代碼構建系統實現

3.1 材料測試表征和制備工藝數據庫無代碼生成系統架構

材料測試表征和制備工藝數據庫無代碼生成系統如圖3所示. 主要包括材料測試表征和制備工藝數據庫, 離散型數據錄入, 以及電子數據錄入. 材料測試表征和制備工藝數據庫, 分為成分信息, 制備工藝, 物相組成, 組織結構、基本物性, 以及服役性能幾個層面.數據錄入分為: 手工錄入(離散型)和電子數據導入. 由于手工錄入數據和電子數據導入的特點不同, 因而數據錄入方法不同.

圖3 系統架構圖

3.1.1 手工錄入數據的流程

(1)根據材料體系, 通過語義UI模板, 定義該材料體系的測試方法, 測試條件和結果, 以及制備方法, 制備條件和結果.

(2) UI頁面生成模塊, 調用上述定義的語義UI模板, 生成相應的成分信息錄入頁面, 制備數據錄入頁面,物相組成錄入頁面, 組織結構錄入頁面, 基本物性錄入頁面, 以及服役性能錄入頁面.

(3)基于上述的各錄入頁面, 用戶調用數據錄入模塊, 進行成分信息, 制備工藝, 物相組成, 組織結構、基本物性, 以及服役性能的錄入, 進入材料測試表征和制備工藝數據庫中.

3.1.2 電子數據導入的流程

(1)用戶輸入設備名稱和型號.

(2)測試表征設備管理模塊基于上述的設備名稱和型號, 通過設備名稱和型號獲取模塊, 獲取輸入設備名稱和型號, 從而在預設的設備電子文檔解析插件庫中, 獲取相匹配的電子文檔解析插件.

(3)用戶輸入該材料測試表征的電子文檔結果, 電子文檔解析模塊通過調用上述的電子文檔解析插件,解析出該材料的測試表征數據, 進入測試表征和制備工藝數據庫中.

3.2 無代碼生成系統設計

前文可知本系統數據庫的設計遵循了CSTM規范, 無論對于制備和表征, 都只能通過方法、條件和結果去定義, 這個“方法、條件和結果”如何與材料的成分信息、制備工藝、物相組成、微觀組織、基本物化屬性以及服役性能關聯? 以測試表征為例, 不同材料的測試表征方法不同, 即便是對于相同的材料的同一屬性的測試表征方法都有所不同. 例如對于密度這一物理性質來說, 就有比重瓶法和密度天平法兩種不同的測試方法.

基于上述考慮, 本系統引入了語義UI模板的設計.即對材料的測試表征方法和制備工藝, 預先定義一個通用的語義UI模板, 定義測試或制備所涉及的方法,條件和結果. 一旦語義UI模板定義好后, 在用戶進行材料表征和制備數據錄入時, 便可以選擇定義好的模板進行數據的錄入, 解決了數據錄入時“通用”和“個性化”的問題.

3.2.1 語義UI模板構成元素及元數據

語義UI模板元素構成, 根據上述討論, 遵循CSTM規范, 語義UI模板的構成元素為: 方法、條件和結果. 條件又分為一級條件1、一級條件2等. 每個一級條件下又可含有二級條件1、二級條件2等.

模板元素的元數據描述, 如何定義方法、條件和結果呢? 為了解決這一問題, 本文提出了如下的元數據規范來描述它們, 如圖4所示.

圖4 UI模板的構成

從圖4可以看出, 方法由方法名和方法兩個元數據定義. 測試條件由條件名、條件值和條件值單位3個元數據描述； 結果同樣由結果名、結果值和結果值單位3個元數據描述. 條件又分為一級條件、二級條件等. 例如對測試條件溫度來說, 在溫度這一條件下又分為外焰溫度和內焰溫度, 此時溫度就是一級條件, 外焰溫度和內焰溫度則是二級條件.

無論是條件值或者結果值, 都可以是字符類型、文本類型、文件類型、圖片類型、范圍值以及數組和矩陣類型. 因此用戶可以通過UI模板對層級關系以及數據的類型進行自定義.

3.2.2 語義UI模板的實現

根據語義UI模板的構成要素和元數據規范, 如何描述該語義UI模板呢?

在實現技術上, 可以使用文本或者XML或者JSON或者知識圖譜等來描述對象, 本系統中使用的是輕量級的JSON. 對于測試條件來說, 用戶只需定義測試條件名、測試條件值類型、測試條件單位, 系統會自動將用戶的輸入以JSON的格式描述(目前用戶暫只能以JSON格式輸入).

例如用戶要錄入測試條件名為“溫度”, 其下又包含“內焰溫度”和“外焰溫度”兩個二級條件, 數值類型均為字符類型, 單位均為“攝氏度”, 并且外焰溫度值為100. 相關的UI模板語句如下所示:

[{

"name": "溫度",

"valueType": "object",

"value": [{

"name": "內焰溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}, {

"name": "外焰溫度",

"unit": "攝氏度",

"value": "100",

"valueType": "string"

}]

}]

本系統也對多種的錄入數據格式進行了定義. 例如在錄入溫度時可能需要錄入最高溫度、最低溫度,此時在進行語義UI模板的填寫時將valueType寫為“range”即可. 當前本系統支持的數據類型有字符類型、文本類型、矩陣、文件/圖片、范圍值, 分別為“string”“text”“array”“file”“range”. 之后也將會根據實際的使用情況進行數據類型的擴充.

3.2.3 模板數據庫存儲設計

由前文可知語義UI模板的構成元素為方法、條件和結果, 以及相應的元數據描述. 因此本系統設計了如下的數據庫, 用于存儲語義UI模板的構成元素和元數據描述, 如圖5所示, 數據庫中“MethodTemplate”存儲表用于存儲模板類型、方法名和方法描述. 其中模板類型指明是用于描述“結果”或者“條件”. “Condition”表用于存儲條件的元數據描述. “Result”表用于存儲結果的元數據描述.

圖5 模板數據庫設計

3.2.4 語義UI模板管理

為了實現用戶對語義UI模板的管理, 本系統不僅提供了模板定義和查看功能, 還提供了模板的修改和刪除功能, 這樣用戶不僅可以錄入方法模板, 也可以對已經錄入的方法模板存在的不恰當的地方進行修改和刪除, 這讓語義UI模板的使用更加靈活.

修改模板是用戶對已添加好的方法模板進行的管理操作. 當用戶選定了某一個具體的測試方法后, 點擊“修改模板”按鈕將會跳轉到修改模板頁面, 頁面的內容則是用戶選擇的該方法模板的具體內容. 用戶可以對方法名、方法描述、測試條件和測試結果進行修改,測試條件和測試結果的錄入語句遵循前文提到過的語義UI模板的規范. 當用戶對需要修改的內容修改完畢后點擊“保存”按鈕將會觸發相應的方法將用戶修改過后的內容更新到數據庫中.

刪除模板是用戶對已添加好的方法模板進行的管理操作. 當用戶選定了某一個具體的測試方法后, 點擊“刪除模板”按鈕將會觸發相應的方法將用戶選擇的該方法模板從數據庫中刪除.

3.2.5 UI頁面生成

語義UI模板實現了用戶在錄入數據時對錄入頁面的自定義功能. 當用戶錄入模板語言并保存時, 本系統會調用模板解析模塊對用戶錄入的模板信息進行解析； 基于對模板的解析, 調用頁面生成模塊最終生成數據錄入頁面.

用戶錄入數據時, 當用戶選擇模板后, 系統便會依次讀取語義模板數據庫中存儲的信息, 最終根據存儲的“valueType”的值來生成相應的頁面. 系統會根據數據值的類型, 字符類型、文本類型、矩陣、文件圖片、范圍值, 分別生成相應的頁面.

(1)當數據類型為字符類型時頁面如圖6所示.

圖6 字符類型頁面顯示

(2)當數據類型為文本類型時頁面如圖7所示.

圖7 文本類型頁面顯示

(3)當數據類型為矩陣、數組類型時頁面如圖8所示.

圖8 矩陣、數組類型頁面顯示

(4)當數據類型為文件、圖片類型時頁面如圖9所示.

圖9 文件、圖片類型頁面顯示

(5)當數據類型為范圍值時頁面如圖10所示.

圖10 范圍值頁面顯示

3.2.6 語義UI模板的使用案例

接下來本文將舉兩個簡單的例子來說明語義UI模板的使用. 分別是制備工藝的“化學合成法”和磁滯回線的測試表征方法“振動樣品磁強計”.

(1)化學合成法制備工藝模板

“化學合成法”的制備條件為“溫度”和“時間”, 單位分別是“攝氏度”和“小時”, 輸入定義為字符型, 則該方法的制備條件的模板語句為:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}, {

name": "時間",

"unit": "小時",

"valueType": "string"

}]

制備結果包括“顏色”和“狀態”, 同樣按字符定義,定義的語義UI模板語句如下:

[{

"name": "顏色",

"unit": "",

"valueType": "string"

}, {

"name": "狀態",

"unit": "",

"valueType": "string"

}]

一旦定義好后, 該語義模板相關信息會存于數據庫中. 最終生成的基于化學合成法制備工藝的數據錄入頁面如圖11所示.

圖11 化學合成法UI頁面

(2)振動樣品磁強計語義UI模板

磁滯回線的測試表征方法“振動樣品磁強計”, 其測試條件為“溫度”, 單位為“攝氏度”, 輸入定義為字符類型, 則該測試表征方法的表征條件模板語句為:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}]

表征結果為飽和磁化強度的一個圖片文件, 因此定義的語義UI模板如下:

[{

"name": "結果文件",

"valueType": "file"

}]

基于振動樣品磁強計生成的數據錄入界面如圖12.

圖12 振動樣品磁強計UI頁面

3.3 電子文檔數據的錄入

電子文檔數據的錄入, 相對比較容易. 電子文檔數據的錄入和測試表征設備密切關聯. MatFusion 針對常見的測試表征設備所產生的電子文檔數據, 預先開發了相應的解析模塊. 用戶在錄入數據時, 只需輸入測試表征設備, 型號, 以及關注的物性數據, 然后上傳該電子文檔文件, 系統會自動解析電子文檔, 提取關鍵數據, 存入數據庫中. 對于沒有定義的測試表征設備, 根據該電子文檔格式, 需要進行個性化的開發, 集成到MatFusion中, 如圖13.

圖13 MatFusion系統主頁面

4 案例

本章以錄入Ga基合金Ga61In25Sn13Zn1液態金屬的離散型實驗數據為例, 說明MatFusion的使用. 要錄入的數據包括: 成分信息、制備工藝、物相組成、組織結構、基本物性以及服役性能幾個層面. 要錄入的樣本數據如表1所示.

從表1分析可以看出, 不同的物化性能, 測試表征所用的儀器不同, 測試表征條件, 數據類型也不盡相同.而且, 即便是同一種物化性質(如熱導率), 測試表征所用儀器也不相同.

表1 樣本數據表

采用本文提出的方法, 錄入的方法如4.1, 4.2節.

4.1 錄入頁面

根據材料測試表征和制備工藝數據庫, 分為成分信息、制備工藝、物相組成、組織結構、基本物性以及服役性能幾個層面, 開發出如圖14的錄入頁面.

圖14 電子數據錄入界面

4.2 離散數據的手工錄入

(1)成分信息錄入

成分信息的測試方法, 包括 X 射線頻譜分析(EDS),以及X射線光電子能譜分析(XPS)等. 這里選擇用X射線頻譜分析(EDS), 測試條件是在室溫下, 結果為圖像. 則對于X射線頻譜分析方法錄入測試表征數據所定義的語義UI模板關鍵語句如下(JSON 語句格式).

測試方法: X 射線頻譜分析.

測試條件主要是溫度. 定義的語句如下:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}]

測試結果為EDS樣本, 以文件的形式呈現, 定義的語義UI模板如下:

[{

"name": "EDS樣本",

"unit": "",

"valueType": "file"

}]

基于上述語義UI模板, 產生的數據錄入UI頁面如圖15所示. 這時用戶就可上傳X 射線頻譜分析的圖像文件.

圖15 X射線頻譜分析UI頁面生成

(2)制備表征

制備表征的數據錄入, 分為兩個部分: 制備原料和制備方法. 制備原料一般包括: 原料、純度、用量、廠家和批號, 而制備方法主要是文本描述. 制備原料的數據錄入是基于靜態頁面. 制備方法和制備結果則是使用語義UI模板進行定義. 對于真空冶煉法的數據錄入,所定義的語義UI模板關鍵語句如下.

制備方法: 真空冶煉法

制備條件為溫度和時間, 定義的語句如下:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}, {

"name": "時間",

"unit": "小時",

"valueType": "string"

}]

制備結果為顏色和狀態, 定義的語句如下:

[{

"name": "顏色",

"unit": "",

"valueType": "string"

}, {

"name": "狀態",

"unit": "",

"valueType": "string"

}]

生成的制備工藝數據錄入頁面如圖16所示.

圖16 制備工藝數據錄入頁面

(3)物相組成

材料的物相組成可通過X射線衍射法(XRD), 測試條件為室溫, 其結果也是圖像, 因此生成物相組成數據錄入頁面的UI定義語句如下:

測試方法: X 射線衍射法(XRD)

測試條件:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string" }]

測試結果:

[{

"name": "結果文件",

"unit": "",

"valueType": "file" }]

生成的物相組成數據錄入頁面如圖17所示.

圖17 物相組成數據錄入頁面

(4)微觀組織

該類Ga基合金的微觀組織用掃描電鏡(SEM), 在室溫下表征, 表征結果為圖像. 要支持該掃描電鏡表征結果的錄入, 則定義的針對掃描電鏡測試表征數據錄入的語義UI模板關鍵語句如下.

測試方法: 掃描電子顯微鏡

測試條件:

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}]

測試結果:

[{

"name": "結果文件",

"unit": "",

"valueType": "file"

}]

通過上述語句定義的UI模板, 產生的掃描電鏡圖像錄入頁面如圖18所示, 這時用戶就可錄入微觀組織數據.

圖18 掃描電鏡圖像錄入頁面

(5)基本物化屬性數據的錄入

這里以輸入該類材料體系的比熱容、熔點和熔化焓熱學性質為例, 說明如何定義語義模板. 這些數據都是離散型. 定義生成比熱容、熔點和熔化焓熱學數據的UI錄入頁面語句如下:

測試方法: DSC差式掃描量熱儀(200F3)

測試條件

[{

"name": "溫度",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "string"

}]

測試結果:

[{

"name": "比熱熔",

"unit": "",

"valueType": "string"

}, {

"name": "熔點",

"unit": "攝氏度",

"valueType": "file"

}, {

"name": "熔化焓",

"unit": "",

"valueType": "file"

}]

生成的錄入界面如圖19所示.

圖19 基本物化屬性數據錄入界面

5 討論

相較與其它材料基因數據庫平臺或系統, MatFusion的最大特點在于提出了一種通用的方法, 用于整合材料研發企業分散的測試表征和制備工藝數據. 其主要創新點, 體現在以下幾個方面.

(1)提供了一種通用的材料測試表征和專用數據庫架構, 解決了由于測試表設備和方法的不同帶來的數據存儲多樣性問題. 將新材料研發所需要的各種數據整合在一起, 方便實驗人員之間數據的傳遞以及保證數據的安全性.

(2)基于上述架構, 提出了一種材料專用數據庫的無代碼生成系統. 用戶僅需自定義語義模板, 便能生成數據動態錄入頁面. 用戶通過自定義語義模板, 動態的生成數據錄入界面, 這為離散的數據的錄入帶來很大的便利. 同時模板的設計還包含了多種形式數據的錄入, 這可以支持更多方法的錄入, 使用戶有更多的選擇.

(3)能便捷地幫助實現材料測試表征和制備工藝數據的融合. 該方案能將材料的分散獨立的數據整合到一起方便了實驗人員之前的數據共享, 而且有助于對新材料開展機器學習, 構建QSPR模型, 預測新型材料的性質, 加快新材料的研發.

目前的語義UI模板的定義, 主要通過輕量級的JSON. 實際上, 語義UI模板的定義, 還可通過知識圖譜的方式, 使得數據的錄入變得更加智能化.

6 結束語

由于測試表征的多樣性以及各種數據的獨立存儲,導致新材料在研發時的各種數據等變得離散化、碎片化, 形成信息孤島. 如何將這些離散且多樣性的數據以一種統一的方式存儲起來, 是新材料研發時亟待解決的問題. 因此為了實現在一個統一的、通用的環境下實現對不同材料種類和體系數據的錄入, 本文結合材料基因工程數據通則, 以及無代碼生成理念, 研發了要一個材料測試表征和制備工藝數據庫無代碼生成系統MatFusion. 該系統提出了語義UI模板語言, 用戶能夠通過自己定義的語義UI模板實現對不同測試表征和制備工藝的數據錄入界面的自定義.

我們將會對語義UI模板語言進一步優化, 通過更加友好的頁面讓用戶定義描述方法、條件和結果的元數據, 使其擁有更加良好的交互界面和更加全面的功能,滿足更多“多源、異構”的材料數據融合、集成和共享.