也許未來的科學(xué)教科書將為科學(xué)方法增加新的一步:“咨詢AI”。那是因?yàn)榭茖W(xué)家們正在利用人工智能來幫助他們?cè)O(shè)計(jì)出前所未有的解決人類挑戰(zhàn)的全新材料。
荷蘭TU代爾夫特大學(xué)的一組材料科學(xué)家創(chuàng)造了一種新材料,這種新材料具有超壓縮性,但又很耐用。
在材料科學(xué)領(lǐng)域,研究人員正在尋找能夠在現(xiàn)實(shí)生活中創(chuàng)建的新穎的幾何形狀,同時(shí)還要確保這些解決方案不僅是隨機(jī)的。他們必須以某種方式變得有趣。
“如果更改材料的幾何形狀,它將無法完成您想要的操作。它會(huì)斷裂或以不同的方式彎曲,它不會(huì)執(zhí)行您想要的操作,” Miguel Bessa是其中一位作者《先進(jìn)材料》上發(fā)表的新論文告訴《大眾力學(xué)》。
但是,與新材料本身一樣重要的是Bessa希望在未來幾年內(nèi)將其變成現(xiàn)實(shí)中的變形器,這是因?yàn)锳I使得在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行完全零實(shí)驗(yàn)測(cè)試就可以完成這項(xiàng)研究。
“在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行測(cè)試需要更長(zhǎng)的時(shí)間。貝薩說:“您必須設(shè)置機(jī)器,設(shè)置材料……這大約需要一天的時(shí)間。實(shí)際上,科學(xué)家實(shí)際上只能進(jìn)行10項(xiàng)測(cè)試,而有些則需要100項(xiàng)測(cè)試。測(cè)試。當(dāng)存在成??千上萬種可能性時(shí),這可能無法使您足夠接近。”
他說,科學(xué)家們利用現(xiàn)有的研究在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)。如果您要處理的可能設(shè)計(jì)數(shù)量很少,但通常情況下空間較大,則該方法可行。即使您使用超級(jí)計(jì)算機(jī),整個(gè)過程也很耗時(shí)。
這絕對(duì)不是研究人員在使用新材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)第一次依靠AI -當(dāng)然,沒有進(jìn)行任何實(shí)驗(yàn)測(cè)試這一事實(shí)是新穎的,但是由于純粹的速度,材料科學(xué)作為一個(gè)整體已得到了重大升級(jí)人工智能使科學(xué)家得以創(chuàng)造新的設(shè)計(jì)。
您可以在有關(guān)AI方法論本身的研究中看到這一點(diǎn)。麻省理工學(xué)院,麻省大學(xué)阿默斯特分校和加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的研究人員甚至創(chuàng)建了一個(gè)新的AI系統(tǒng),該系統(tǒng)可以搜索研究論文以創(chuàng)建新的材料“配方”。
貝薩同意他的發(fā)現(xiàn)的重要性不在于新材料,而在于新材料的發(fā)現(xiàn)方式。材料科學(xué)中AI背后的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法指出了一個(gè)未來,通過使用計(jì)算機(jī)模型可以創(chuàng)建新設(shè)計(jì),而機(jī)器學(xué)習(xí)可以使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)來建議新方法。
貝薩說,該模型的唯一要求是,有足夠數(shù)量的數(shù)據(jù)可用于有關(guān)主題,并且數(shù)據(jù)足夠準(zhǔn)確。
貝薩(Bessa)已將他的研究開源,以便其他人可以在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他希望這將導(dǎo)致他發(fā)現(xiàn)的材料的真實(shí)版本。
貝薩笑著說:“我希望能夠使用這種小材料并實(shí)現(xiàn)變壓器。材料將變得活躍且可重新編程……我認(rèn)為人工智能可以做到這一點(diǎn),但它有點(diǎn)牽強(qiáng)-這需要一段時(shí)間。”