الباحثون في جوجل استخدمت DeepMind الذكاء الاصطناعي لاكتشاف بلورات جديدة ومواد غير عضوية يمكنها تشغيل التقنيات المستقبلية كجزء من أحد المعالم البارزة يذاكر.
وباستخدام أداة التعلم العميق لشبكات الرسم البياني لاستكشاف المواد (GNoME)، وجد الباحثون 2.2 مليون بلورة جديدة، بما في ذلك 380 ألف مادة مستقرة.
يمكن أن يمثل هذا الاكتشاف لحظة تاريخية في اكتشاف المواد المستخدمة لتشغيل التقنيات الحديثة، مثل رقائق الكمبيوتر والبطاريات والألواح الشمسية – وكلها تعتمد على بلورات غير عضوية.
تطوير جوجل للذكاء الاصطناعي
يعد توفر هذه المواد واستقرارها عقبة شائعة في تطوير مثل هذه التقنيات. ومع ذلك، قال الباحثون أنه في استخدام جنوم أداة الذكاء الاصطناعيلقد تمكنوا من “زيادة سرعة وكفاءة الاكتشاف بشكل كبير من خلال التنبؤ باستقرار المواد الجديدة”.
وأشارت الدراسة إلى أنه “لتمكين التقنيات الجديدة، يجب أن تكون البلورات مستقرة وإلا فإنها يمكن أن تتحلل، وخلف كل بلورة جديدة مستقرة يمكن أن تكون هناك أشهر من التجارب المضنية”.
“مع جنوم، قمنا بمضاعفة عدد المواد القابلة للتطبيق من الناحية التكنولوجية المعروفة للبشرية. ومن بين 2.2 مليون تنبؤ، هناك 380 ألف تنبؤ هي الأكثر استقرارًا، مما يجعلها مرشحة واعدة للتوليف التجريبي.
“من بين هذه المواد المرشحة هناك مواد لديها القدرة على تطوير تقنيات تحويلية مستقبلية تتراوح بين الموصلات الفائقة، وتشغيل أجهزة الكمبيوتر العملاقة، وبطاريات الجيل التالي لتعزيز كفاءة السيارات الكهربائية.”
يمكن للمواد التحويلية أن تدعم الموجة التالية من الابتكار التكنولوجي
تم نشر نتائج Google DeepMind في طبيعة المجلة، حيث أشارت الشركة إلى أنه على مدار العقد الماضي، تم اكتشاف أكثر من 28000 مادة جديدة بعد إجراء بحث مكثف.
ومع ذلك، فإن الأساليب التقليدية القائمة على الذكاء الاصطناعي للبحث عن الهياكل البلورية الجديدة كانت عادةً “عملية مكلفة تعتمد على التجربة والخطأ” وقد تستغرق أشهرًا لتحقيق الحد الأدنى من النتائج.
وقالت الدراسة: “لقد وصلت الأساليب الموجهة بالذكاء الاصطناعي إلى حد أساسي في قدرتها على التنبؤ بدقة بالمواد التي يمكن أن تكون قابلة للتطبيق تجريبياً”.
وقال الباحثون إن اكتشاف GNoME الأخير لـ 2.2 مليون مادة سيكون “ما يعادل حوالي 800 عام من المعرفة”، مما يسلط الضوء على القوة التحويلية والدقة الممنوحة الآن للعلماء العاملين في هذا المجال.
وتم اكتشاف حوالي 52 ألف مركب جديد مشابه للجرافين كجزء من المشروع، والذي قالت الدراسة إن لديه القدرة على إحداث ثورة في مجال الإلكترونيات وتطوير الموصلات الفائقة.
وفي السنوات السابقة، تم التعرف على 1000 مادة فقط من هذا النوع عبر التقنيات السابقة.
“لقد وجدنا أيضًا 528 موصلًا محتملاً لأيونات الليثيوم، أي أكثر بـ 25 مرة من دراسة سابقة، والتي يمكن استخدامها لتحسين أداء البطاريات القابلة لإعادة الشحن.”
على المدى الطويل، قال باحثو Google DeepMind إن مشروع GNoME يهدف إلى “خفض تكلفة اكتشاف مواد جديدة”.
حتى الآن، أنشأ الباحثون الخارجيون 736 مادة تم اكتشافها من خلال جنوم في بيئة معملية. وتخطط الشركة أيضًا لإصدار قاعدة بياناتها الخاصة بالبلورات المكتشفة حديثًا ومشاركة نتائجها مع مجتمع البحث.
“من خلال إعطاء العلماء الكتالوج الكامل ل”الوصفات” الواعدة للمواد المرشحة الجديدة، نأمل أن يساعدهم ذلك في اختبار أفضلها وربما صنعها.”