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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Tiong,&#x20;Leslie&#x20;Ching&#x20;Ow</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Jeongrae</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Han,&#x20;Sang&#x20;Soo</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Donghun</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-01-19T16:01:51Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-01-19T16:01:51Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2022-01-10</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2020-12</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">2057-3960</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;117733</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">The&#x20;robust&#x20;and&#x20;automated&#x20;determination&#x20;of&#x20;crystal&#x20;symmetry&#x20;is&#x20;of&#x20;utmost&#x20;importance&#x20;in&#x20;material&#x20;characterization&#x20;and&#x20;analysis.&#x20;Recent&#x20;studies&#x20;have&#x20;shown&#x20;that&#x20;deep&#x20;learning&#x20;(DL)&#x20;methods&#x20;can&#x20;effectively&#x20;reveal&#x20;the&#x20;correlations&#x20;between&#x20;X-ray&#x20;or&#x20;electron-beam&#x20;diffraction&#x20;patterns&#x20;and&#x20;crystal&#x20;symmetry.&#x20;Despite&#x20;their&#x20;promise,&#x20;most&#x20;of&#x20;these&#x20;studies&#x20;have&#x20;been&#x20;limited&#x20;to&#x20;identifying&#x20;relatively&#x20;few&#x20;classes&#x20;into&#x20;which&#x20;a&#x20;target&#x20;material&#x20;may&#x20;be&#x20;grouped.&#x20;On&#x20;the&#x20;other&#x20;hand,&#x20;the&#x20;DL-based&#x20;identification&#x20;of&#x20;crystal&#x20;symmetry&#x20;suffers&#x20;from&#x20;a&#x20;drastic&#x20;drop&#x20;in&#x20;accuracy&#x20;for&#x20;problems&#x20;involving&#x20;classification&#x20;into&#x20;tens&#x20;or&#x20;hundreds&#x20;of&#x20;symmetry&#x20;classes&#x20;(e.g.,&#x20;up&#x20;to&#x20;230&#x20;space&#x20;groups),&#x20;severely&#x20;limiting&#x20;its&#x20;practical&#x20;usage.&#x20;Here,&#x20;we&#x20;demonstrate&#x20;that&#x20;a&#x20;combined&#x20;approach&#x20;of&#x20;shaping&#x20;diffraction&#x20;patterns&#x20;and&#x20;implementing&#x20;them&#x20;in&#x20;a&#x20;multistream&#x20;DenseNet&#x20;(MSDN)&#x20;substantially&#x20;improves&#x20;the&#x20;accuracy&#x20;of&#x20;classification.&#x20;Even&#x20;with&#x20;an&#x20;imbalanced&#x20;dataset&#x20;of&#x20;108,658&#x20;individual&#x20;crystals&#x20;sampled&#x20;from&#x20;72&#x20;space&#x20;groups,&#x20;our&#x20;model&#x20;achieves&#x20;80.12&#x20;+&#x2F;-&#x20;0.09%&#x20;space&#x20;group&#x20;classification&#x20;accuracy,&#x20;outperforming&#x20;conventional&#x20;benchmark&#x20;models&#x20;by&#x20;17-27&#x20;percentage&#x20;points&#x20;(%p).&#x20;The&#x20;enhancement&#x20;can&#x20;be&#x20;largely&#x20;attributed&#x20;to&#x20;the&#x20;pattern&#x20;shaping&#x20;strategy,&#x20;through&#x20;which&#x20;the&#x20;subtle&#x20;changes&#x20;in&#x20;patterns&#x20;between&#x20;symmetrically&#x20;close&#x20;crystal&#x20;systems&#x20;(e.g.,&#x20;monoclinic&#x20;vs.&#x20;orthorhombic&#x20;or&#x20;trigonal&#x20;vs.&#x20;hexagonal)&#x20;are&#x20;well&#x20;differentiated.&#x20;We&#x20;additionally&#x20;find&#x20;that&#x20;the&#x20;MSDN&#x20;architecture&#x20;is&#x20;advantageous&#x20;for&#x20;capturing&#x20;patterns&#x20;in&#x20;a&#x20;richer&#x20;but&#x20;less&#x20;redundant&#x20;manner&#x20;relative&#x20;to&#x20;conventional&#x20;convolutional&#x20;neural&#x20;networks.&#x20;The&#x20;proposed&#x20;protocols&#x20;in&#x20;regard&#x20;to&#x20;both&#x20;input&#x20;descriptor&#x20;processing&#x20;and&#x20;DL&#x20;architecture&#x20;enable&#x20;accurate&#x20;space&#x20;group&#x20;classification&#x20;and&#x20;thus&#x20;improve&#x20;the&#x20;practical&#x20;usage&#x20;of&#x20;the&#x20;DL&#x20;approach&#x20;in&#x20;crystal&#x20;symmetry&#x20;identification.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Nature&#x20;Publishing&#x20;Group&#x20;|&#x20;Shanghai&#x20;Institute&#x20;of&#x20;Ceramics&#x20;of&#x20;the&#x20;Chinese&#x20;Academy&#x20;of&#x20;Sciences&#x20;(SICCAS)</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">Identification&#x20;of&#x20;crystal&#x20;symmetry&#x20;from&#x20;noisy&#x20;diffraction&#x20;patterns&#x20;by&#x20;a&#x20;shape&#x20;analysis&#x20;and&#x20;deep&#x20;learning</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1038&#x2F;s41524-020-00466-5</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">npj&#x20;Computational&#x20;Materials,&#x20;v.6,&#x20;no.1</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">npj&#x20;Computational&#x20;Materials</dcvalue>
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