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利物浦大学研究人员创建出协作人工智能工具 可减少新材料发现的时间和精力

车圈陀螺 2021-09-29 17:26:15

据外媒报道,利物浦大学(University of Liverpool)的研究人员创建了一种协作人工智能工具,可以减少发现真正新材料所需的时间和精力。


据期刊《Nature Communications》报道,通过这种新工具,研究人员已发现四种新材料,包括一系列可传导锂的新固态材料。此类固体电解质可能会用于电动汽车的固态电池材料,从而提高电池安全性并增加汽车续航里程。研究人员还在利用该工具开发其他有用材料。该工具可将人工智能与人类知识结合起来,优先考虑那些最有可能发现新功能材料的未探索化学空间部分。

利物浦大学研究人员创建出协作人工智能工具 可减少新材料发现的时间和精力

开发新功能材料过程可能具有较高风险、复杂且历时较长。因为该过程需要组合元素周期表中的所有元素,具有无线种可能,且不知道新材料会由哪几种元素结合而得。而由利物浦大学化学与材料创新工厂系Matt Rosseinsky教授领导的研究小组所开发的该全新人工智能工具,可以解决上述问题。


该工具可以超大规模检查已知材料之间的关系,这一点人类无法企及。这些关系可识别和数字排列可能形成新材料的元素组合。之后科学家们使用这些组合来有针对性地指导对大型未知化学空间的探索,从而使实验研究更加高效。科学家们会根据人工智能提供的不同视角做出最终决定。


该论文的主要作者Matt Rosseinsky教授表示:“迄今为止,一种常见且有效的方法是通过与现有材料的密切类比来设计新材料,但这种方法生产的材料可能会和已有材料非常相似。因此,我们需要新的工具来减少发现真正新材料所需的时间和精力,例如此项结合并充分利用人工智能和人类智能的工具。这种协作方法会实现创造性的进步,因为它不仅具有计算机查看数十万已知材料之间关系的能力、人类无法实现的规模,还具有人类研究员的专业知识和批判性思维。该工具是众多协作人工智能方法之一,可在未来使众多科学家受益。”


如果在设计和制造具有目标功能的材料方面能力不足,则社会解决能源和和可持续性等全球挑战的能力也会受限,例如更好的太阳能吸收器可以制造出更好的太阳能电池板,或优质电池材料可以制造更远距离的电动汽车,再或者通过使用毒性较小或稀有元素替代现有材料。


这些新材料可推动新技术发展,以应对全球挑战,从而创造社会效益,同时它们也可以带来新的科学现象和认识。所有现代便携式电子产品采用的锂离子电池中的材料还是20世纪80年代开发的,这表明材料对我们的生活方式影响巨大,因此确定新材料的加速路线将为未来带来更多技术可能性。


来源:盖世汽车

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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