
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

Кризис атомной отрасти: реакторы французских АЭС выходят из строя
Энергокомпания EDF, управляющая парком атомных электростанций Франции, в очередной раз перенесла срок перезапуска атомного реактора EPR на АЭС «Фламанвиль»,...

Россия займется поставками "новой нефти"
Чтобы не отставать от таких глобальных конкурентов в сфере искусственного интеллекта (ИИ), как Китай и США, России предстоит оперативно решить вопрос с...

Ядерный буксир против Маска: РФ строит атомный паровоз для космоса
Одна из самых технологически развитых отраслей российской промышленности – ядерная энергетика – должна стать козырем России в космосе на ближайшие десятилетия....

Транспортные коридоры будущего: зачем России развивать маршрут «Север – Юг»?
Мир меняется, а вместе с ним изменениям подлежат и маршруты мировой торговли. На фоне санкций, политической турбулентности и переориентации России на юг и...

Япония, догоняй! В России внезапно для Запада грянула серверная революция
Ситуацию не афишируют, но наши чипмейкеры возможно уже освоили и 28-нм техпроцесс...

Россия бросает вызов Китаю. Суперпроект закончит "игру в калькулятор"
Ранее посол Китайской Народной Республики в России Чжан Ханьхуэй заявил, что поставлять газ из нашей страны в Китай через Казахстан, скорее всего, не...

Нефтяные перипетии: как падение цен на нефть тянет Россию на Запад
В мире, где цены на нефть меняются быстрее, чем мысли у Билла Гейтса о новых инвестициях, интересные события происходят вокруг российской нефти. Последние...

Дяденька Путин, прости: непреклонный Запад признал, что без России ему конец
У российского хора имени Пятницкого появился очень серьезный соперник: вчера западные СМИ превзошли себя и синхронно изобразили массовый плач Ярославны, от...

Вот почему Россия теряет космос
Космические пуски РФ упали до исторического минимума. А Роскосмос в 2024 г. наполовину провалил планы по запускам ракет. Так безрадостно началось десятилетие...

В России миллионы тунеядцев, а плодят их Минтруда с Минэкономразвития
Министерства гордятся победой над безработицей, но на самом деле это не более, чем миф...

Чехия приготовила удар по всей российской нефти
Чехия сегодня празднует полный отказ от российской нефти. Она была одной из трех европейских стран, которые сохранили возможность покупать российскую нефть...

Европа не откроет своё небо для России и грозит конфискацией самолетов
Россия лоббирует возобновление авиасообщения с США в рамках соглашения о прекращении огня на Украине, однако Евросоюз продолжает настаивать на ужесточении...

Минпромторг РФ готов выделить 14 миллиардов на улучшение двигателей для МС-21
Министерство промышленности и торговли Российской Федерации собирается выделить 14,2 миллиарда рублей на доработку турбовентиляторного двигателя ПД-14. Этот...

У «Газпрома» и Турции наступил момент истины
Глава «Газпрома» принял руководителя главной турецкой газовой госкомпании Botas. Для обеих сторон переговоры в этом году имеют стратегическое значение....

В обмен на секретные сведения: РФ назвала жёсткие условия западным брендам
В России для западных компаний, желающих вернуться на рынок, установили новые требования. В их числе локализация производства и предоставление секретных...

Дождутся ли власти РФ от отечественных заводов 27 новых видов сельхозтехники?
Правительство Российской Федерации планирует, что отечественные заводы к 2030 году представят 27 новых моделей сельскохозяйственной техники, однако реализация...