Искусственный интеллект будет помогать в производстве новых материалов
В последние годы мир науки и технологий активно движется к интеграции искусственного интеллекта и машинного обучения в различные сферы, включая материаловедение. Ученые Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана и химического факультета МГУ работают над инновационным продуктом – сервисом, который использует графовые нейронные сети для прогнозирования свойств новых материалов. Это решение открывает новые горизонты в создании эффективных и уникальных веществ.
Технология, стоящая за проектом
Заведующий лабораторией Интеллектуального химического дизайна МГУ Артем Митрофанов рассказал о предпосылках разработки. Новый сервис представляет собой научное программное обеспечение, объединяющее модели машинного обучения и удобный пользовательский интерфейс. Это особенно важно, так как многие ученые и инженеры в области материаловедения не имеют глубоких знаний в программировании или Data Science. Поэтому интуитивно понятный интерфейс позволит им легко использовать методы искусственного интеллекта для предварительного анализа и прогнозирования свойств создаваемых материалов.
Проблема проб и ошибок в материалообразовании
Традиционно разработка новых материалов основана на методе проб и ошибок, что приводит к высоким рискам и низкому проценту успеха. Исследователи чаще всего ориентируются на современные и проверенные материалы, что минимизирует затраты на проверку гипотез, но также ограничивает горизонт поиска новых перспективных веществ. Это явление известно как «эффект фонаря», когда ученые ищут только в хорошо освещенной зоне, оставляя в тени множество потенциально значимых направлений исследований.
Преимущества машинного обучения
Система, разрабатываемая специалистами, станет «предварительным оценщиком» свойств материалов на этапе прогнозирования рисков. Применение машинного обучения значительно увеличит эффективность процесса. Графовые нейронные сети – ключевой элемент в этой технологии, позволяют учитывать сложные связи между различными веществами.
Графовые нейронные сети помогают анализировать данные, представленные в виде узлов и ребер. Примером могут служить рекомендации в социальных сетях или потоковых сервисах, где алгоритмы определяют связи между пользователями и их предпочтениями, предлагая наилучшие варианты.
Скорость и эффективность
Одним из основных преимуществ использования нейросетей для дизайна новых материалов является значительное сокращение времени, необходимого для исследований. Например, в рамках нового проекта планируется существенно ускорить квантово-химические расчеты, которые могут занимать десятки часов, до секунд с помощью моделей машинного обучения. Это не только повысит производительность, но и снизит затраты на вычислительные ресурсы.
Будущее материаловедения с AI
Интеграция современных технологий в процесс разработки новых материалов открывает перед учеными широкие перспективы. Предполагается, что сервиса, использующего графовые нейронные сети, позволит значительно увеличить скорость и точность прогнозирования свойств материалов, что в свою очередь приведет к созданию более устойчивых, эффективных и инновационных веществ.
Таким образом, работа ученых МГТУ и МГУ может стать важным шагом в будущем материаловедения, расширяя границы возможностей и сохраняя фокус на новых направлениях и неожиданных открытиях. Использование искусственного интеллекта в этой области не только упрощает научные исследования, но и значительно увеличивает шанс на успешные результаты.
Технология, стоящая за проектом
Заведующий лабораторией Интеллектуального химического дизайна МГУ Артем Митрофанов рассказал о предпосылках разработки. Новый сервис представляет собой научное программное обеспечение, объединяющее модели машинного обучения и удобный пользовательский интерфейс. Это особенно важно, так как многие ученые и инженеры в области материаловедения не имеют глубоких знаний в программировании или Data Science. Поэтому интуитивно понятный интерфейс позволит им легко использовать методы искусственного интеллекта для предварительного анализа и прогнозирования свойств создаваемых материалов.
Проблема проб и ошибок в материалообразовании
Традиционно разработка новых материалов основана на методе проб и ошибок, что приводит к высоким рискам и низкому проценту успеха. Исследователи чаще всего ориентируются на современные и проверенные материалы, что минимизирует затраты на проверку гипотез, но также ограничивает горизонт поиска новых перспективных веществ. Это явление известно как «эффект фонаря», когда ученые ищут только в хорошо освещенной зоне, оставляя в тени множество потенциально значимых направлений исследований.
Преимущества машинного обучения
Система, разрабатываемая специалистами, станет «предварительным оценщиком» свойств материалов на этапе прогнозирования рисков. Применение машинного обучения значительно увеличит эффективность процесса. Графовые нейронные сети – ключевой элемент в этой технологии, позволяют учитывать сложные связи между различными веществами.
Графовые нейронные сети помогают анализировать данные, представленные в виде узлов и ребер. Примером могут служить рекомендации в социальных сетях или потоковых сервисах, где алгоритмы определяют связи между пользователями и их предпочтениями, предлагая наилучшие варианты.
Скорость и эффективность
Одним из основных преимуществ использования нейросетей для дизайна новых материалов является значительное сокращение времени, необходимого для исследований. Например, в рамках нового проекта планируется существенно ускорить квантово-химические расчеты, которые могут занимать десятки часов, до секунд с помощью моделей машинного обучения. Это не только повысит производительность, но и снизит затраты на вычислительные ресурсы.
Будущее материаловедения с AI
Интеграция современных технологий в процесс разработки новых материалов открывает перед учеными широкие перспективы. Предполагается, что сервиса, использующего графовые нейронные сети, позволит значительно увеличить скорость и точность прогнозирования свойств материалов, что в свою очередь приведет к созданию более устойчивых, эффективных и инновационных веществ.
Таким образом, работа ученых МГТУ и МГУ может стать важным шагом в будущем материаловедения, расширяя границы возможностей и сохраняя фокус на новых направлениях и неожиданных открытиях. Использование искусственного интеллекта в этой области не только упрощает научные исследования, но и значительно увеличивает шанс на успешные результаты.
- Павел Журавлев
- pxhere.com
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
«Орешник» одним ударом «декоммунизировал» крупнейшее на Украине газовое хранилище
Для экстраординарного по значимости объекта нужны и экстраординарные средства поражения....
РФ жестко заявила о своих правах на разрабатываемые нефтяные активы в Венесуэле
Вашингтон пока захватил законного президента республики, но не несметные богатства латиноамериканской страны....
«Сгорели в порту»: на Украине закончились запчасти для энергосистемы
Украина утратила не столько энергосистему, сколько возможность ее восстанавливать, даже при помощи Запада....
Без единого выстрела: во Франции и Великобритании миллионы людей остались без электричества
Половину Европы накрыла волна экстренных отключений питания для всех типов потребителей....
Киев не унимается: ВСУ атаковали сразу три российские нефтегазовые вышки на Каспии
Вместо ремонта энергосистемы и возрождения промышленности ради сохранения страны, киевский режим продолжает напрашиваться на еще более серьезные ответные удары....
Мороз поставил Европу на колени без войны
Но не все страны Старого Света страдают и закрывают, убегают, сокращают и снижают ритм жизни....
«Жизнь остановилась»: киевляне гибнут в промерзших квартирах от генераторов
Большинство ТЭЦ и электростанций столичного региона надолго выведены из строя. До конца сезона их восстановить не удастся....
Второй день «блэкаута» в Белгороде: что известно на данный момент
Коммунальные службы отважно борются с последствиями мощного удара противника....
«Трамп нас обманывает»: венесуэльская авантюра вызвала ярость у нефтяников США
Эгоцентричный президент Америки решился на крайние меры и хочет от других того же....
Венесуэла вместо клада с нефтью для США становится ловушкой
Трамп семимильными шагами идет к досрочному поражению в экономической повестке дня Америки....
Четыре греческих танкера атакованы в Черном море
Акватория Черного и Каспийского морей превращается в опасные воды, где судоходство подвергается атакам беспилотников....
Россия полностью перекрыла экспорт подсолнечного масла с Украины по Черному морю
Один из главных источников дохода госбюджета Украины получил серьезные повреждения....
Оставшихся в замерзшем Киеве призвали эвакуироваться
Инфраструктура страны и ее столицы почти полностью уничтожена, восстановление может занять несколько лет....
Россия получила четыре повода для гордости за свою авиацию
«Именно сейчас наши самолетостроители и двигателестроители совершают большое чудо». Такими словами эксперты описывают ряд ключевых достижений, реализованных...
Газовые хранилища: первыми начнут мёрзнуть Голландия, Германия и Франция
ЕС пока выручает то, что многие энергоёмкие предприятия сократили производство...
Небольшой долг — и прощай имущество: россиян ждёт жёсткое взыскание долгов
Даже мелкий долг может привести к аресту и изъятию имущества. Юристы рассказали, как россиянам защититься от жёсткого взыскания...