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
Что в России творится с пенсиями: доиндексация и инфляция
В нашей стране, где каждый новый год приносит не только зимние праздники, но и новые финансовые реалии, правительство, по всей видимости, готовится к еще...
На ТМЗ идет подготовка к производству новой серии двигателей
Дочернее предприятие компании «Камаз» в Ярославской области ПАО «Тутаевский моторный завод» (ТМЗ) готовит к выпуску новую серию двигателей с улучшенными...
Возрождение легенды «ИЖ»: «Калашников» запустит новую линейку мототехники
В России открылся центр прототипирования, который займётся созданием техники военного и гражданского назначения. На площадке уже приступили к разработке...
Китай сделал Volkswagen предложение, от которого невозможно отказаться
На кону три автозавода в Евросоюзе — два в Германии, один в Бельгии...
Прорыв в производстве: «Русал» и новый алюминий без ванадия
Для компании «Русал», являющейся одним из ведущих игроков в области алюминиевой промышленности, лидерство означает не только объемы производства, но также и...
Приднестровье выстояло без газа. Блокада теперь выйдет боком Молдове
«Полное фиаско» команда Санду потерпела уже как минимум в десятке молдавских сел, расположенных вдоль границы с Приднестровьем...
Министрам давно пора устроить экскурсию в «Пятерочку» или «Магнит»
Пусть посмотрят на цены и сравнят со своими цифрами...
Двойную «перегонку» русской нефти может остановить только авиация
США пока не готовы к полноценному торговому конфликту с Китаем и Индией...
США ввели санкции против добычи лития в России
В пятницу все заголовки новостей начали гудеть о том, что США ввели санкции против ООО «Полярный литий» – совместного предприятия компании «Норникель» и...
«Уральские локомотивы» строят комплекс по производству высокоскоростных поездов
Администрация города Верхняя Пышма (Свердловская область) согласовала и утвердила проект строительства промышленного комплекса, на котором будут выпускать...
Гастарбайтеры из ближнего зарубежья потребовали повышения зарплат
«Вьетнамская мафия» вместо «мафии таджикской»: Юго-Восточная Азия потеснит в России Азию Среднюю...
Минус демография: Материнский капитал губит деревню на корню
Неожиданную причину разрушения российского села обнаружили слишком поздно...
Пузырь на рынке недвижимости лопнул: россиян ждёт обвал цен на квартиры
Эксперт по недвижимости спрогнозировал существенный спад цен на жильё. При этом проценты по рыночной ипотеке в несколько раз превысят арендную плату....
«Приключения Электроника» – проблемы и парадоксы рынка промышленных роботов в РФ
Отечественная перерабатывающая промышленность испытывает жесточайший кадровый голод. Многие актуальные вакансии могли бы закрыть роботы, но есть «нюансы»....
«Сделано в России» – модный тренд в Китае получает неожиданное развитие
Российские продовольственные, косметические и некоторые другие товары весьма популярны в Поднебесной. Местные предприниматели массово открывают...
«Большой хапок» 90-х — предприятия олигархов начнут национализировать
Государство возвращает имущество, утраченное в результате сомнительных процессов...