الوجبات الجاهزة الرئيسية
- يستخدم العلماء الذكاء الاصطناعي للمساعدة في اكتشاف مواد جديدة.
- المواد يمكن أن تكون حاسمة في تطوير البطاريات التي توفر مدى أطول وزيادة السلامة للسيارات الكهربائية.
- قد تكون بطاريات السيارات الأفضل على بعد حوالي 10 سنوات من الوصول إلى السوق.
يمكن تشغيل السيارات الكهربائية في يوم من الأيام بأنواع جديدة من البطاريات ، وذلك بفضل الذكاء الاصطناعي (AI).
يقول باحثون في جامعة ليفربول إنهم أنشأوا أداة ذكاء اصطناعي تعاونية تقلل من الوقت والجهد اللازمين لاكتشاف مواد جديدة.الابتكار هو جزء من الاستخدام المتزايد للذكاء الاصطناعي للمساعدة في تطوير كل شيء من الأدوية الجديدة إلى البطاريات الجديدة.
"بفضل أدوات البرامج عالية الأداء ، وقوة المعالجة ، والذاكرة الرخيصة ، يمكن للذكاء الاصطناعي أتمتة المهام المعقدة بالكامل وتقديم اكتشافات متسقة ودقيقة ،" قال ماثيو بوتمان ، الرئيس التنفيذي لشركة Nanotronics ، وهي شركة تستخدم الذكاء الاصطناعي ، لايف واير في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
"تتطلب صيانة أقل من القوى العاملة ويمكن تعديلها بسرعة عند تغيير استراتيجيات التصنيع وخطط الإنتاج."
عالم المواد
وفقًا لورقة بحثية حديثة في Nature Communications ، استخدم الباحثون في جامعة ليفربول بالفعل أداة الذكاء الاصطناعي الجديدة الخاصة بهم. اكتشف الفريق أربع مواد جديدة ، بما في ذلك عائلة جديدة من المواد الصلبة التي تنقل الليثيوم.
المواد يمكن أن تكون حاسمة لتطوير البطاريات التي توفر مدى أطول وزيادة السلامة للسيارات الكهربائية.
تفحص أداة الذكاء الاصطناعي العلاقات بين المواد المعروفة بشكل أسرع من البشر. تُستخدم هذه العلاقات لإيجاد وترتيب مجموعات العناصر التي من المحتمل أن تشكل مواد جديدة.
يستخدم العلماء التصنيفات لتوجيه استكشاف الفضاء الكيميائي غير المعروف بطريقة مستهدفة ، مما يجعل البحث التجريبي أكثر كفاءة. يتخذ هؤلاء العلماء القرارات النهائية ، بناءً على المعلومات التي يقدمها الذكاء الاصطناعي.
"حتى الآن ، كان الأسلوب الشائع والقوي هو تصميم مواد جديدة عن طريق التشابه الوثيق مع المواد الموجودة ، ولكن هذا غالبًا ما يؤدي إلى مواد مشابهة لتلك الموجودة لدينا بالفعل ،" مات روسينسكي ، المؤلف الرئيسي لكتاب قالت الصحيفة في بيان صحفي.
"لذلك ، نحتاج إلى أدوات جديدة تقلل الوقت والجهد اللازمين لاكتشاف مواد جديدة حقًا ، مثل تلك التي تم تطويرها هنا والتي تجمع بين الذكاء الاصطناعي والذكاء البشري للحصول على أفضل ما في الاثنين."
تم تصنيع المواد التي تم تحديدها بواسطة الذكاء الاصطناعي لأقطاب Li-ion الجديدة من النوع الذي يستخدم أحيانًا في الإلكترونيات الاستهلاكية ، كما قالت إميلي رايان ، أستاذة الهندسة في جامعة بوسطن التي تعمل على اكتشاف التقنيات الجديدة بمساعدة الذكاء الاصطناعي. لايف واير في مقابلة عبر البريد الإلكتروني. لم تشارك في أبحاث ليفربول.
يستخدم العلماء قواعد البيانات للتنبؤ بالمركبات التي قد تخلق مواد جديدة ومثيرة.
"على الرغم من أنها لا تزال في مراحل البحث والتطوير ، إلا أنها واعدة" ، على حد قولها. "لست متأكدًا من الجدول الزمني للتسويق ، لكن تطوير المواد عادة ما يكون عملية تزيد عن 10 سنوات."
مسرعات الذكاء الاصطناعي
قال بوتمانضاعفت الشركات في جميع أنحاء العالم من الاستراتيجيات التي يحركها الذكاء الاصطناعي في إنتاج المواد ، ويرى المستهلكون بالفعل الفوائد.
"العلماء يستخدمون قواعد البيانات للتنبؤ بالمركبات التي قد تخلق مواد جديدة ومثيرة" ، أضاف."يمكنهم إنشاء اختصار باستخدام الذكاء الاصطناعي لإنشاء مواد فائقة القوة - وسيقوم الذكاء الاصطناعي بإخبار العلماء بأفضل تجربة لتشغيلها لصنع المادة الجديدة."
يتم تطبيق التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي في العديد من المجالات ، بما في ذلك التطبيقات الصحية والطاقة.
"في البحث عن تخزين أفضل للطاقة ، يتم تطبيق أساليب الذكاء الاصطناعي لاستكشاف مواد إلكتروليت وأقطاب كهربائية جديدة لتحسين الأداء وإطالة عمر بطاريات الجيل التالي ،" قال رايان. "يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي على الحوسبة عالية الإنتاجية لتحديد المواد الجديدة التي يمكن أن تحل محل الإلكتروليت والمواد الكهربائية الحالية."
لكن هناك جانب مظلم لاستخدام الذكاء الاصطناعي في الاكتشاف ، كما قال جوشوا إم بيرس ، أستاذ الهندسة في جامعة ويسترن ، لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني. يحاول بعض الباحثين استخدام الذكاء الاصطناعي كروبوتات براءات اختراع لاحتكار المواد المتقدمة.كتب بيرس مؤخرًا ورقة بحثية تصف كيف تسبب تسجيل براءات الاختراع المبكر في اللبنات الأساسية في إفساد تكنولوجيا النانو وإبطاء تقدمها.
"هذه مخاطرة حقيقية في علم المواد" ، أضاف. "في الطباعة ثلاثية الأبعاد ، حاول شخص ما في أوروبا تسجيل براءة اختراع لاستخدام جميع اللدائن الحرارية في التصنيع الإضافي ، وهي العملية الأساسية التي نستخدمها جميعًا."
