أداة الذكاء الاصطناعي تؤدي إلى اكتشاف أربع مواد جديدة

طور فريق من الباحثين في جامعة ليفربول أداة تعاونية للذكاء الاصطناعي (AI) تقلل من الوقت والجهد اللازمين لاكتشاف مواد جديدة. أدى الذكاء الاصطناعي الجديد بالفعل إلى اكتشاف أربع مواد جديدة. 

نُشر البحث في المجلة الشهر الماضي طبيعة الاتصالات. 

اكتشاف مواد جديدة

تشتمل المواد الأربعة الجديدة التي اكتشفها الذكاء الاصطناعي على عائلة جديدة من المواد الصلبة التي تنقل الليثيوم. ستكون هذه الإلكتروليتات الصلبة حاسمة في تطوير بطاريات الحالة الصلبة التي توفر أمانًا بعيد المدى ومزيدًا من السلامة للسيارات الكهربائية.

يتم الجمع بين الذكاء الاصطناعي والمعرفة البشرية بواسطة الأداة من أجل تحديد أولويات أجزاء من الفضاء الكيميائي غير المكتشف. في هذه المناطق التي من المرجح أن توجد فيها مواد وظيفية جديدة.

من الصعب للغاية ، والمخاطرة ، والمعقدة اكتشاف مواد وظيفية جديدة نظرًا للمساحة اللانهائية للمواد الممكنة التي يمكن الوصول إليها من خلال الجمع بين جميع العناصر في الجدول الدوري. غالبًا ما تكون هذه عملية طويلة ولا يُعرف مكان وجود مواد جديدة.

تقوم أداة الذكاء الاصطناعي بفحص العلاقات بين المواد المعروفة على نطاق واسع ، ويتم استخدام هذه العلاقات لتحديد مجموعات العناصر التي من المحتمل أن تنشئ مواد جديدة وترتيبها عدديًا. ثم يستخدم العلماء التصنيف لتوجيه استكشافهم للفضاء الكيميائي غير المعروف بطريقة مستهدفة ، مما يجعل التحقيق التجريبي أكثر كفاءة. يقرن العلماء وجهة نظرهم بمنظور الذكاء الاصطناعي من أجل اتخاذ قراراتهم. 

البروفيسور مات روسينسكي هو المؤلف الرئيسي للورقة. قاد فريق الباحثين من قسم الكيمياء ومصنع ابتكار المواد في جامعة ليفربول. 

قال روسينسكي: "حتى الآن ، كان الأسلوب المشترك والقوي هو تصميم مواد جديدة عن طريق التشابه الوثيق مع المواد الموجودة ، ولكن هذا غالبًا ما يؤدي إلى مواد مشابهة لتلك الموجودة لدينا بالفعل". 

لذلك نحن بحاجة إلى أدوات جديدة تقلل الوقت والجهد اللازمين لاكتشاف مواد جديدة حقًا ، مثل تلك التي تم تطويرها هنا والتي تجمع بين الذكاء الاصطناعي والذكاء البشري للحصول على أفضل ما في الاثنين.

"يجمع هذا النهج التعاوني بين قدرة أجهزة الكمبيوتر على النظر إلى العلاقات بين مئات الآلاف من المواد المعروفة ، وهو مقياس لا يمكن الوصول إليه للبشر ، ومعرفة الخبراء والتفكير النقدي للباحثين البشريين الذي يؤدي إلى تطورات إبداعية.

وتابع: "هذه الأداة هي مثال على أحد أساليب الذكاء الاصطناعي التعاونية العديدة التي من المحتمل أن تفيد العلماء في المستقبل". 

إمكانيات تكنولوجية جديدة

أحد القيود التي تعيق قدرة المجتمع على حل التحديات العالمية مثل الطاقة والاستدامة هو أن قدراتنا على تصميم وصنع المواد ذات الوظائف المستهدفة لا تزال غير موجودة في المكان المطلوب. 

يمكن أن تساعد المواد المكتشفة حديثًا في إنشاء تقنيات جديدة يمكن استخدامها لحل المشكلات العالمية. تحمل مادة واحدة القدرة على إحداث تغيير جذري في حياتنا ، ومن خلال تسريع اكتشافها ، نقترب أكثر من الإمكانيات التكنولوجية الجديدة.