Инструмент на основе ИИ приводит к открытию четырех новых материалов

Команда исследователей из Университета Ливерпуля разработала совместный инструмент на основе искусственного интеллекта (ИИ), который сокращает время и усилия, необходимые для открытия новых материалов. Новый ИИ уже привел к открытию четырех новых материалов.

Исследование было опубликовано в прошлом месяце в журнале Nature Communications.

Открытие новых материалов

Четыре новых материала, открытых с помощью ИИ, включают новую семью твердотельных материалов, которые проводят литий. Эти твердые электролиты будут иметь решающее значение для разработки твердотельных батарей, которые предлагают большую дальность и повышенную безопасность для электрических транспортных средств.

ИИ и человеческие знания объединяются инструментом для определения приоритетов неизведанных областей химического пространства. Именно в этих областях наиболее вероятно обнаружение новых функциональных материалов.

Открытие новых функциональных материалов чрезвычайно сложно, рискованно и сложно, учитывая бесконечное пространство возможных материалов, доступных при комбинации всех элементов периодической таблицы. Это часто длительный процесс, и неизвестно, где существуют новые материалы.

Инструмент ИИ анализирует отношения между известными материалами в огромном масштабе, и эти отношения используются для определения и числовой оценки комбинаций элементов, которые, вероятно, приведут к созданию новых материалов. Ученые затем используют рейтинги для руководства их исследованием неизведанного химического пространства целенаправленным образом, что делает экспериментальное исследование более эффективным. Ученые сочетают свой собственный взгляд с взглядом ИИ, чтобы принимать решения.

Профессор Мэтт Россински является ведущим автором статьи. Он возглавлял команду исследователей из Департамента химии и Фабрики инноваций материалов Университета Ливерпуля.

“На данный момент распространенным и мощным подходом было проектирование новых материалов путем близкой аналогии с существующими, но это часто приводит к материалам, подобным тем, которые у нас уже есть”, – сказал Россински.

“Следовательно, нам нужны новые инструменты, которые сокращают время и усилия, необходимые для открытия действительно новых материалов, таких как тот, который был разработан здесь и который сочетает искусственный интеллект и человеческий интеллект, чтобы получить лучшее из обоих.

“Этот совместный подход сочетает способность компьютеров анализировать отношения между несколькими сотнями тысяч известных материалов, что является масштабом, недоступным для человека, и экспертные знания и критическое мышление человеческих исследователей, что приводит к творческим достижениям.

“Этот инструмент является примером одного из многих совместных подходов ИИ, которые, вероятно, принесут пользу ученым в будущем”, – продолжил он.

Новые технологические возможности

Одним из ограничений, которые препятствуют способности общества решать глобальные проблемы, такие как энергия и устойчивость, является то, что наши возможности проектировать и создавать материалы с целевыми функциями еще не достигли необходимого уровня.

Недавно открытые материалы могут помочь в создании новых технологий, которые можно использовать для решения глобальных проблем. Один материал может потенциально кардинально изменить нашу жизнь, и, ускоряя их открытие, мы приближаемся к совершенно новым технологическим возможностям.