تسریع کشف مواد جدید با شبیه‌سازی‌های اتمی

نورنیوز-گروه بین‌الملل: محققان در ایالات متحده با موفقیت یک سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی را برای خودکارسازی یک روش شبیه‌سازی قدرتمند که نحوه تعامل اتم‌ها در مواد را پیش‌بینی می‌کند، نشان داده‌اند.

این روش که «شبیه‌سازی‌های اتمی» نامیده می‌شود، می‌تواند به طور بالقوه کشف مواد را برای حوزه‌هایی مانند باتری، هوافضا و الکترونیک تسریع کند.

تغییر اساسی در خط تولید کشف

محققان می‌گویند چارچوب هوش مصنوعی چندعاملی، استفاده از ابزارهای متنوع را برای انجام و تجزیه و تحلیل شبیه‌سازی‌ها ساده می‌کند.

اوما کورنو(Uma Kornu)، متخصص تحقیقات دانشگاه ایلینوی شیکاگو می‌گوید: این چارچوب چندعاملی نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در خط تولید کشف است. ما در حال حرکت از تنظیم دستی ابزارهای تکه‌تکه به سمت دوران هوش مصنوعی مستقل و مشارکتی هستیم.

محققان آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی ایالات متحده(DOE) فاش کردند که این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی، یک روش شبیه‌سازی قدرتمند را که برای کشف مواد جدید استفاده می‌شود، خودکار می‌کند. این سیستم می‌تواند به طور بالقوه زمان کشف مواد جدید را از ماه‌ها یا سال‌ها به تنها چند روز کاهش دهد.

آدیتیا کونرو(Aditya Koneru)، یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: ما با خودکارسازی این تحقیقات جامع می‌توانیم به طور بالقوه زمان مورد نیاز برای کشف مواد جدید را از ماه‌ها یا سال‌ها به فقط چند روز کاهش دهیم.

این رویکرد به شکل ویژه‌ای قدرتمند است، چرا که کشف علمی ذاتاً تکرارشونده است. یک آزمایش ناموفق لزوماً بن‌بست نیست و می‌تواند اطلاعاتی را ارائه دهد که فرضیه بعدی را تغییر می‌دهد.

سیستمی که مانع استفاده از شبیه‌سازی‌های اتمی را برمی‌دارد

سوبرامانیان سانکارانارایانان(Subramanian Sankaranarayanan)، دانشمند مواد و استاد گروه مهندسی مکانیک و صنایع در دانشگاه ایلینوی شیکاگو و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه می‌گوید: سیستم ما مانع استفاده از شبیه‌سازی‌های اتمی را کاهش می‌دهد و آنها را قادر می‌سازد تا به طور گسترده‌تری در جامعه علمی پذیرفته شوند.

به گفته محققان، این سیستم هوش مصنوعی مشارکتی، شبیه‌سازی‌های پیچیده را از ابتدا تا انتها به طور مؤثر انجام می‌دهد.

این چارچوب، تیمی از عامل‌های همکار است؛ سیستم‌های هوش مصنوعی که وظایف را انجام می‌دهند، داده‌ها را تفسیر می‌کنند و با دخالت محدود انسان تصمیم‌گیری می‌کنند.

کاترینا ریزا(Katerina Vriza)، دانشمند آزمایشگاه آرگون می‌گوید: چارچوب هوش مصنوعی چندعاملی، استفاده از ابزارهای متنوع را برای انجام و تجزیه و تحلیل شبیه‌سازی‌ها ساده می‌کند.

استفاده از این چارچوب، ساده و سرراست است. یک کاربر انسانی یک دستور سطح بالا را وارد می‌کند. این دستور می‌تواند یک دستورالعمل کوتاه مانند «محاسبه نقطه ذوب آلیاژ طلا-مس» باشد. این چارچوب در کمتر از چند دقیقه، پاسخ دقیقی ارائه می‌دهد.

طبق این بیانیه، اجرای شبیه‌سازی توسط این چارچوب جدید بسیار سریع‌تر است و در مقایسه با کاری که یک انسان می‌تواند انجام دهد، خطاهای کمتری را نیز به همراه دارد.