
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

Обмеление Каспия: экстравагантные проекты Казахстана и Азербайджана
Казахстан официально обратился к Российской Федерации с призывом ограничить водохозяйственное вмешательство в бассейне реки Волги, которая обеспечивает более...

100 000 уволенных, на очереди 70 000: Германия уже страна-банкрот
Продолжающийся экономический кризис в Германии за год лишил промышленность страны более 100 000 рабочих мест. По данным агентства dpa, больше всего пострадал...

Отобранная у «Газпрома» компания купит каспийский газ для Германии
Немецкая SEFE заключила 10-летний контракт на поставку газа с азербайджанской госкомпанией Socar. Первые кубометры ожидают в этом году. Полученные средства...

«Уральские локомотивы» возводят комплекс по выпуску высокоскоростных поездов
На территории завода «Уральские локомотивы», расположенного в Верхней Пышме (Свердловская область), активно реализуется амбициозный проект, инициированный...

Катастрофа в пищевой отрасли: в РФ рухнуло производство базовых продуктов
В России отмечен заметный спад в пищевой промышленности. За первые месяцы текущего года зафиксировано сокращение объёмов производства базовых продуктов....

У Sony появился конкурент — Красногорск утер нос Токио
Западные эксперты утверждали, что в области производства объективов догнать японцев невозможно, но у русских получилось...

Долги списать, конторы закрыть: россиянам приготовили приятный сюрприз
В Госдуме предложили полностью избавиться от микрофинансовых организаций. Должникам МФО могут простить невыплату средств....

Удар по курьерам: Почта России готовит «убийцу» баснословных зарплат
В РФ заявили, что зарплаты курьеров слишком высокие. Персонал по доставке хотят вывести в цифровое поле для оптимизации оплаты труда....

Пенсий не будет?
В Госдуме вновь заговорили о повышении пенсионного возраста. На этот раз до 70 лет. К такому решению государство подталкивает провал демографической политики....

Во имя чего в Тихом океане горят 3000 жертв зеленого безумия
Человечество скачет на литиевой бомбе, прекрасно зная — рванет так, что мало не покажется...

Российское зерно теряет в стоимости: анализ текущей обстановки
В последние недели ситуация на российском рынке зерна характеризуется значительным падением цен. Согласно информации аналитической фирмы «Совэкон», закупочные...

Российские гипермаркеты сокращают свои площади
В первом квартале 2025 года российский рынок ретейла переживает значительные изменения. Согласно отчету Infoline, общая площадь гипермаркетов, принадлежащих...

Мигрант, давай до свидания: в РФ предложили способ заменить дешевую рабсилу
На «Форуме будущего — 2050» прозвучала неожиданная инициатива от православного олигарха Константина Малофеева по замене труда мигрантов в России. Не менее...

Украина полным ходом готовится к отмене пенсий и социальных выплат
На Украине идёт подготовка к отказу от существующих пенсионной и социальной системы, вместо гарантированных пенсий и социальных выплат будет установлено некое...

Резервы ФНБ на исходе: тайные проекты «съели» миллиарды из «кубышки»
Фонд национального благосостояния России в ближайшее время может оказаться полностью израсходованным. Государственные проекты и «секретные направления»...

Российский сжиженный природный газ добрался до Вьетнама
Вьетнам 6 июня 2023 года вступил в новую эру энергетического сотрудничества с Россией, начав импорт сжиженного природного газа (СПГ) из РФ. Танкер Blue Dragon...