Nástroj AI vede k objevu čtyř nových materiálů

Tým výzkumníků z University of Liverpool vyvinul spolupracující nástroj umělé inteligence (AI), který snižuje čas a úsilí potřebné k objevu nových materiálů. Nový AI již vedl k objevu čtyř nových materiálů. 

Výzkum byl zveřejněn minulý měsíc v časopise Nature Communications. 

Objevování nových materiálů

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

Nástroj kombinuje AI a lidské znalosti, aby ưučil části nezkoumaného chemického prostoru. Právě v těchto oblastech je nejpravděpodobnější nalezení nových funkčních materiálů.

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

Nástroj AI zkoumá vztahy mezi známými materiály ve velkém měřítku a tyto vztahy se používají k identifikaci a numerickému hodnocení kombinací prvků, které jsou pravděpodobně vytvářet nové materiály. Vědci pak používají hodnocení k cílenému zkoumání neznámého chemického prostoru, což činí experimentální vyšetřování efektivnějším. Vědci spojují svůj vlastní pohled s pohledem AI, aby činili svá rozhodnutí. 

Profesor Matt Rosseinsky je vedoucím autorem článku. Vedl tým výzkumníků z katedry chemie a Materials Innovation Factory University of Liverpool. 

„Dosud byla běžnou a silnou přístupovou metodou návrh nových materiálů blízkou analogií s existujícími, ale tato metoda často vede k materiálům, které jsou podobné těm, které již máme,” řekl Rosseinsky. 

“Proto potřebujeme nové nástroje, které snižují čas a úsilí potřebné k objevu skutečně nových materiálů, jako je ten, který byl vyvinut zde, kombinující umělou inteligenci a lidskou inteligenci, aby se využily výhody obou.

“Tento spolupracující přístup kombinuje schopnost počítačů zkoumat vztahy mezi několika stovkami tisíc známých materiálů, měřítko, které je nedosažitelné pro lidi, a odborné znalosti a kritické myšlení lidských výzkumníků, které vedou k tvořivým pokrokům.

“Tento nástroj je příkladem jednoho z mnoha spolupracujících přístupů umělé inteligence, které pravděpodobně budou prospěšné pro vědce v budoucnu,” pokračoval. 

Nové technologické možnosti

Jednou z omezení, která brání schopnosti společnosti řešit globální výzvy, jako je energie a udržitelnost, je, že naše schopnosti navrhovat a vyrábět materiály s cílenými funkcemi nejsou dosud tam, kde by měly být. 

Nově objevené materiály mohou pomoci při vytváření nových technologií, které lze použít k řešení globálních problémů. Jeden materiál má potenciál dramaticky transformovat naše životy a urychlováním jejich objevování se blížíme k zcela novým technologickým možnostem.