Nowe badania: globalna współpraca kluczem do postępu w innowacjach materiałowych napędzanych przez AI

WarsawSztuczna inteligencja (AI) przyspiesza proces tworzenia nowych materiałów. Aby AI mogła działać w badaniach nad materiałami, konieczne jest udostępnienie i wykorzystanie dużej ilości danych. Pomocą w tym zakresie są międzynarodowe standardy. Grupa międzynarodowych współpracowników właśnie wydała zaktualizowaną wersję standardu OPTIMADE.

Nowe technologie w dziedzinie energii i zrównoważonego rozwoju wymagają nowych materiałów. Na przykład, baterie, ogniwa słoneczne, diody LED i produkty biodegradowalne potrzebują takich materiałów. Naukowcy na całym świecie pracują nad tworzeniem nowych materiałów, ale trudno jest osiągnąć oczekiwane rezultaty. Materiały te nie powinny zawierać substancji szkodliwych dla środowiska i muszą być trwałe.

Rickard Armiento, profesor z Uniwersytetu Linköping w Szwecji, zauważa, że sztuczna inteligencja jest szybko wdrażana w naukach o materiałach. Podkreśla, że wykorzystanie AI do przewidywania właściwości materiałów otwiera wiele nowych możliwości.

Superkomputery symulują ruch elektronów w materiałach, aby zrozumieć ich właściwości. Te symulacje generują ogromne ilości danych, które mogą posłużyć do trenowania modeli uczenia maszynowego. Następnie modele AI mogą przewidywać wyniki nowych symulacji oraz właściwości nowych materiałów. Jednak do wyszkolenia tych modeli potrzebna jest duża ilość danych.

Wielkie bazy danych gromadzą informacje z symulacji oraz ogólne dane materiałowe. Liczne bazy danych zostały stworzone przez zespoły badawcze na całym świecie. Często działają one w różny sposób i opisują właściwości na różne sposoby. Badacze na uczelniach lub w przemyśle potrzebują mapować materiały na dużą skalę i szkolić modele AI. W tym celu muszą uzyskiwać informacje z tych baz danych.

Gian-Marco Rignanese, profesor z UCLouvain w Belgii, twierdzi, że potrzebny jest standard. „Musimy mieć standard, aby użytkownicy mogli komunikować się z różnymi bibliotekami danych i zrozumieć uzyskane informacje” – wyjaśnia.

Zobacz również:

Dzisiaj · 12:41

Trudna transformacja OpenAI w spółkę nastawioną na zysk

Standard OPTIMADE dotyczący projektowania materiałów został opracowany na przestrzeni ośmiu lat. Nad tym projektem pracowała międzynarodowa grupa składająca się z ponad 30 instytucji z całego świata. W inicjatywie uczestniczą kluczowe bazy danych materiałów z Europy i USA.

Kluczowe cechy standardu OPTIMADE obejmują:

• Łatwy dostęp zarówno do wiodących, jak i mniej znanych baz danych materiałów.
• Dokładne opisywanie różnych właściwości materiałów.
• Wspólne, dobrze uzasadnione definicje.

Najnowsza wersja normy, v1.2, została opublikowana. Szczegóły na jej temat można znaleźć w artykule opublikowanym w periodyku Digital Discovery.

W projekcie biorą udział zespoły z UE, Wielkiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych, Meksyku, Japonii oraz Chin. Instytucje uczestniczące to:

• Politechnika Federalna w Lozannie (EPFL)
• Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley
• Uniwersytet Cambridge
• Uniwersytet Northwestern
• Uniwersytet Duke
• Instytut Paula Scherrera
• Uniwersytet Johnsa Hopkinsa

Spotkania i coroczne warsztaty finansowane są przez CECAM w Szwajcarii. Pierwsze warsztaty były wspierane przez Lorentz Center w Holandii. Inne działania są dofinansowywane przez takie organizacje jak Psi-k, NCCR MARVEL w Szwajcarii oraz SeRC w Szwecji. Badacze uczestniczący we współpracy otrzymują również wsparcie od różnorodnych fundatorów.