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
Киев добивает «Лукойл»: нефть РФ стала поперек горла мировому сырьевому кризису
Украинская государственность и экономика летят в пропасть. Но киевский режим не хочет падать туда в одиночку, утаскивая за собой половину мира....
Самый негативный сценарий из всех предсказанных накрыл экономику
Произошла обратная цепная реакция, своеобразный иммунный ответ на фискальный шквал, что может привести к финансовому коллапсу всей системы....
Экономическая «крепость» Китая пошла трещинами
Несмотря на стремление Пекина к укреплению экономической безопасности, поставки энергоносителей, химической продукции и гелия находятся под большим вопросом....
ЕС «приземлится» уже через две недели
Решение проблемы с кризисом на Ближнем Востоке идет слишком медленно, чтобы успеть до точки экономического невозврата еврозоны....
В РФ массово закрываются строительные магазины
Рынок переживает серьезный спад, поэтому сопутствующие отрасли также приходят в упадок....
Антикриз для Азии: российский СПГ пробивается в мир с помощью унижений
С нефтью получилось, почему бы не попробовать провернуть схему с природным газом....
«Убийца» Boeing по-русски: в РФ представили МС-21 с новым двигателем ПД-24
МС-21-500 с двигателем ПД-24 представили в Казани. Новый российский лайнер способен летать до 9000 км и конкурировать с Boeing...
Россия на пороге социального кризиса
Все последние годы наши финансово-экономические власти очень гордятся, как они отмечают, рекордно низким уровнем безработицы в России. Действительно, по данным...
Авантюрная «блокада» заблокированного Ормуза США озолотит Россию
Нелепые инициативы Трампа плохо сказываются на самом Вашингтоне и союзниках Америки, но хорошо – на ее противниках....
«Лайнер мечты» Ту-454 готов воплотиться в реальный самолет
В Казани впервые показали макет широкофюзеляжного дальнемагистрального самолета Ту-454. Технических подробностей пока не так много, но эксперты допускают: в...
Валютная карусель: долларовой системе нанесен непоправимый ущерб - эксперт
Конец доминирования для американской валюты, вероятно, уже наступил. Этому предшествовали определенные этапы упадка....
Оптимизировали под корень: В «черный список» Путина попали 10 регионов
Президент России призвал глав субъектов РФ устранить причины недовольства людей. Но непонятно, как это сделать...
Призрак СССР снова в строю: уникальный и редкий Ил-62 возвращают к полётам
Один из последних Ил-62М возвращают в небо после лет простоя. Редкий самолёт готовят к полётам в Белоруссии...
ЖКХ в РФ больше не будет прежним: россиянам готовят цифровой сюрприз
Россиян ждёт сюрприз в сфере ЖКХ: оформление договоров переведут в цифровой формат. Это может избавить от очередей и упростить доступ...
Цены взорвались — урожай под угрозой: неожиданная атака Ирана по Украине
Война вокруг Ирана вызвала топливный шок, который уже бьет по агросектору Украины. Фермеры предупреждают о риске полного краха...
«Я не был готов к этому»: турист из КНР рассказал о ценах и отдыхе в России
Китайский турист отправился в Россию, ожидая дешёвого отдыха, но столкнулся с неожиданной реальностью, которая его удивила и изменила мнение о стране...