Говорящий кристалл. ИИ изучает язык расположения атомов в твердых телах
Ультрасовременная модель искусственного интеллекта, обладающая возможностью прогнозирования расположения атомов в кристаллических решетках, может ускорить процесс открытия новых материалов для широкого спектра применений — от солнечных батарей до микропроцессоров.
Ученые из Университета Рединга и Лондонского университетского колледжа разработали новую систему искусственного интеллекта для определения атомной структуры кристаллов, которую они назвали CrystaLLM. Этот инструмент функционирует аналогично чат-ботам, обучаясь на огромном количестве данных о кристаллических структурах и интерпретируя их как текстовые данные.
CrystaLLM обещает ускорить процесс поиска новых материалов для различных приложений, включая производство фотоэлектрических элементов и разработку микроэлектроники.
Прогнозирование кристаллических структур похоже на решение сложной многомерной головоломки, где все части спрятаны. Прогнозирование кристаллической структуры требует огромной вычислительной мощности для проверки бесчисленных возможных расположений атомов. CrystaLLM предлагает прорыв, изучая миллионы известных кристаллических структур, чтобы понимать закономерности и предсказывать новые, подобно эксперту-решателю головоломок, который распознает выигрышные закономерности, а не пробует все возможные ходы. Традиционный метод изучения кристаллической структуры включает сложные вычисления для анализа атомных взаимодействий, тогда как CrystaLLM использует другой подход. Он не занимается расчётами, а обучается на большом количестве описаний кристаллов, содержащихся в специализированных файлах — Crystallographic Information Files.
- Луис Антунес, руководитель работы, Университет Рединга
Сгенерированные структуры различных неорганических соединений. Источник: Nature Communications
Система обрабатывает эти данные как текстовые и пытается делать предсказания на основе изученных закономерностей. Это позволяет ей выявлять принципы организации атомов без знания физико-химических правил.
В ходе тестирования CrystaLLM продемонстрировал способность генерировать достоверные кристаллические структуры, даже для незнакомых ему материалов.
Для удобства использования исследователями создана веб-платформа, где доступна бесплатная версия CrystaLLM. Интеграция этой системы в научные исследования может способствовать более быстрому открытию новых материалов для передовых технологий, таких как улучшенные аккумуляторы и солнечные панели, а также компьютерные чипы с повышенной производительностью.
Новая технология опубликована в журнале Nature Communications.
Изображение на обложке: phys.org
