Nástroj AI vede k objevu čtyř nových materiálů

Tým výzkumníků z University of Liverpool vyvinul nástroj pro kolaborativní umělou inteligenci (AI), který snižuje čas a úsilí potřebné k objevování nových materiálů. Nová AI již vedla k objevu čtyř nových materiálů. 

Výzkum byl zveřejněn minulý měsíc v časopise Nature Communications. 

Objevování nových materiálů

Čtyři nové materiály objevené AI zahrnují novou rodinu pevných materiálů, které vedou lithium. Tyto pevné elektrolyty budou klíčové pro vývoj polovodičových baterií, které nabízejí dlouhý dojezd a zvýšenou bezpečnost pro elektrická vozidla.

Nástroj kombinuje umělou inteligenci a lidské znalosti, aby upřednostnil části neprozkoumaného chemického prostoru. Právě v těchto oblastech se s největší pravděpodobností nacházejí nové funkční materiály.

Je extrémně obtížné, riskantní a složité objevit nové funkční materiály vzhledem k nekonečnému prostoru možných materiálů, které jsou dostupné kombinací všech prvků v periodické tabulce. To je často dlouhý proces a není známo, kde nové materiály existují.

Nástroj AI zkoumá vztahy mezi známými materiály v masivním měřítku a tyto vztahy se používají k identifikaci a číselnému seřazení kombinací prvků, které pravděpodobně vytvoří nové materiály. Vědci pak pomocí žebříčku vedou svůj průzkum neznámého chemického prostoru cíleným způsobem, což zefektivňuje experimentální vyšetřování. Vědci spárují svůj vlastní pohled s pohledem AI, aby mohli činit svá rozhodnutí. 

Profesor Matt Rosseinsky je hlavním autorem článku. Vedl tým výzkumníků z oddělení chemie a továrny na inovace materiálů Univerzity v Liverpoolu. 

„Dosud bylo běžným a účinným přístupem navrhovat nové materiály blízkou analogií s těmi stávajícími, ale to často vede k materiálům, které jsou podobné těm, které již máme,“ řekl Rosseinsky. 

„Potřebujeme proto nové nástroje, které zkrátí čas a úsilí potřebné k objevování skutečně nových materiálů, jako je ten vyvinutý zde, který kombinuje umělou inteligenci a lidskou inteligenci, abychom z obou dostali to nejlepší.

„Tento přístup založený na spolupráci kombinuje schopnost počítačů nahlížet na vztahy mezi několika stovkami tisíc známých materiálů, což je pro člověka nedosažitelné měřítko, a odborné znalosti a kritické myšlení lidských výzkumníků, které vede ke kreativnímu pokroku.

„Tento nástroj je příkladem jednoho z mnoha společných přístupů umělé inteligence, které budou v budoucnu pravděpodobně přínosem pro vědce,“ pokračoval. 

Nové technologické možnosti

Jedním z omezení, které brání společnosti ve schopnosti řešit globální výzvy, jako je energie a udržitelnost, je to, že naše schopnosti navrhovat a vyrábět materiály s cílenými funkcemi stále nejsou tam, kde by měly být. 

Nově objevené materiály mohou pomoci při vytváření nových technologií využitelných k řešení globálních problémů. Jeden jediný materiál v sobě nese potenciál drasticky změnit naše životy a urychlením jejich objevu se přiblížíme zcela novým technologickým možnostem.