Trí tuệ nhân tạo
Công cụ AI Dẫn đến Khám phá Bốn Vật liệu Mới
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Liverpool đã phát triển một công cụ trí tuệ nhân tạo (AI) hợp tác giúp giảm thời gian và công sức cần thiết để khám phá các vật liệu mới. Công cụ AI mới đã dẫn đến việc khám phá bốn vật liệu mới.
Nghiên cứu được công bố vào tháng trước trên tạp chí Nature Communications.
Khám phá Vật liệu Mới
Bốn vật liệu mới được công cụ AI khám phá bao gồm một họ vật liệu rắn mới dẫn lithium. Các điện phân rắn này sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển pin trạng thái rắn cung cấp phạm vi hoạt động dài và tăng cường an toàn cho xe điện.
Công cụ này kết hợp trí tuệ nhân tạo và kiến thức của con người để ưu tiên các phần của không gian hóa học chưa được khám phá. Đây là những khu vực mà các vật liệu chức năng mới có khả năng được tìm thấy.
Việc khám phá các vật liệu chức năng mới rất khó khăn, rủi ro và phức tạp do không gian vô hạn của các vật liệu có thể được tạo ra bằng cách kết hợp tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Quá trình này thường mất nhiều thời gian và không biết nơi nào có vật liệu mới.
Công cụ AI kiểm tra các mối quan hệ giữa các vật liệu đã biết ở quy mô lớn, và các mối quan hệ này được sử dụng để xác định và xếp hạng số các kết hợp nguyên tố có khả năng tạo ra vật liệu mới. Các nhà khoa học sau đó sử dụng xếp hạng để hướng dẫn việc khám phá không gian hóa học chưa biết một cách có mục tiêu, làm cho việc điều tra thực nghiệm hiệu quả hơn. Các nhà khoa học kết hợp quan điểm của mình với quan điểm của AI để đưa ra quyết định.
Giáo sư Matt Rosseinsky là tác giả chính của bài báo. Ông đã dẫn đầu nhóm các nhà nghiên cứu từ Khoa Hóa học và Nhà máy Đổi mới Vật liệu của Đại học Liverpool.
“Cho đến nay, một cách tiếp cận phổ biến và mạnh mẽ là thiết kế vật liệu mới bằng cách tương tự với các vật liệu hiện có, nhưng điều này thường dẫn đến các vật liệu tương tự như những gì chúng ta đã có,” Rosseinsky nói.
“Do đó, chúng ta cần các công cụ mới giúp giảm thời gian và công sức cần thiết để khám phá các vật liệu thực sự mới, như công cụ được phát triển ở đây kết hợp trí tuệ nhân tạo và trí tuệ con người để tận dụng lợi thế của cả hai.
“Cách tiếp cận hợp tác này kết hợp khả năng của máy tính để xem xét các mối quan hệ giữa hàng trăm nghìn vật liệu đã biết, một quy mô không thể đạt được đối với con người, và kiến thức chuyên môn và tư duy批判 của các nhà nghiên cứu con người dẫn đến các tiến bộ sáng tạo.
“Công cụ này là một ví dụ về một trong nhiều cách tiếp cận trí tuệ nhân tạo hợp tác có thể mang lại lợi ích cho các nhà khoa học trong tương lai,” ông tiếp tục.
Các Khả năng Công nghệ Mới
Một trong những hạn chế cản trở khả năng của xã hội trong việc giải quyết các thách thức toàn cầu như năng lượng và tính bền vững là khả năng thiết kế và tạo ra vật liệu với các chức năng mục tiêu vẫn chưa đạt đến nơi cần đến.
Các vật liệu mới được khám phá có thể giúp tạo ra các công nghệ mới có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề toàn cầu. Một vật liệu duy nhất có tiềm năng thay đổi đáng kể cuộc sống của chúng ta, và bằng cách tăng tốc việc khám phá của chúng, chúng ta tiến gần hơn đến các khả năng công nghệ hoàn toàn mới.
