Інструмент штучного інтелекту призвів до відкриття чотирьох нових матеріалів

Команда дослідників з Університету Ліверпуля розробила спільний інструмент штучного інтелекту (AI), який зменшує час і зусилля, необхідні для відкриття нових матеріалів. Новий AI вже призвів до відкриття чотирьох нових матеріалів. 

Дослідження було опубліковано минулого місяця в журналі Nature Communications. 

Відкриття нових матеріалів

Чотири нових матеріали, відкриті AI, включають нову родину твердотільних матеріалів, які проводять літій. Ці твердотільні електроліти будуть важливими для розробки твердотільних батарей, які пропонують великий діапазон і підвищену безпеку для електричних транспортних засобів.

Інструмент поєднує штучний інтелект і людські знання, щоб пріоритезувати частини невідкритого хімічного простору. Саме в цих областях найімовірніше будуть знайдені нові функціональні матеріали.

Відкриття нових функціональних матеріалів дуже складне, ризиковане і комплексне, враховуючи нескінченний простір можливих матеріалів, доступних шляхом поєднання всіх елементів періодичної таблиці. Це часто тривалий процес, і невідомо, де існують нові матеріали.

Інструмент AI аналізує відносини між відомими матеріалами в масштабному порядку, і ці відносини використовуються для ідентифікації і числового ранжування комбінацій елементів, які найімовірніше створять нові матеріали. Дослідники потім використовують ранжування для指导 свого дослідження невідомого хімічного простору цілеспрямованим чином, що робить експериментальне дослідження більш ефективним. Дослідники поєднують свій погляд з поглядом AI для прийняття рішень. 

Професор Метт Россінскі є головним автором статті. Він очолював команду дослідників з хімічного факультету Університету Ліверпуля та Materials Innovation Factory. 

“На даний момент поширеним і потужним підходом було проектування нових матеріалів за аналогією з існуючими, але це часто призводить до матеріалів, подібних до тих, які у нас вже є,” сказав Россінскі. 

“Тому нам потрібні нові інструменти, які зменшують час і зусилля, необхідні для відкриття справді нових матеріалів, таких як той, який був розроблений тут, який поєднує штучний інтелект і людський інтелект, щоб отримати найкраще з обох.

“Цей спільний підхід поєднує здатність комп’ютерів аналізувати відносини між декількома сотнями тисяч відомих матеріалів, масштаб, недосяжний для людей, і експертні знання та критичне мислення людських дослідників, яке призводить до творчих досягнень.

“Цей інструмент є прикладом одного з багатьох спільних підходів штучного інтелекту, які, ймовірно, принесуть користь науковцям у майбутньому,” продовжував він. 

Нові технологічні можливості

Одним з обмежень, які заважають суспільству розв’язувати глобальні проблеми, такі як енергетика та сталість, є те, що наші можливості проектування та виготовлення матеріалів з цільовими функціями ще не досконалі. 

Нові відкритті матеріали можуть допомогти у створенні нових технологій, які можна використовувати для розв’язання глобальних проблем. Один матеріал має потенціал революціонізувати нашу життя, і прискорення їх відкриття наближає нас до нових технологічних можливостей.