A DeepMind nanoméretű anyagot szimulál a mesterséges intelligencia segítségével

2021 / 12 / 18 / Felkai Ádám
A DeepMind nanoméretű anyagot szimulál a mesterséges intelligencia segítségével
A mesterséges intelligencia a sűrűség-funkcionális elméletet képes immár pontosabban felhasználni, amely lehetővé teszi a nanoméretű anyagok szimulálását.

A kvantummechanikai hullámfüggvény elvileg minden információt tartalmaz egy adott rendszerről, de akadnak korlátai. Egy hidrogénatom esetében még pontosan meg tudjuk oldani a Schrödinger-egyenletet, hogy megkapjuk a rendszer hullámfüggvényét. Ezután pedig meg tudjuk határozni a rendszer megengedett energiaállapotait. Sajnos azonban lehetetlen megoldani a Schrödinger-egyenletet egy több testből álló rendszer esetén. A sűrűség-funkcionális elmélet (Density Functional Theory/DFT) lényegében ezen segít: ez egy működő teória az atomok, molekulák és szilárd anyagok elektronszerkezetének kiszámítására. A célja pedig az anyagok tulajdonságainak kvantitatív megértése a kvantummechanika alaptörvényei alapján.

Az elméletet a hatvanas években dolgozták ki, és a DeepMind a mély tanulás rendszerével most ennek felhasználhatóságát tette pontosabbá: a neurális hálózatok segítségével ugyanis pontosabb térképet lehet készíteni az elektronok közötti sűrűségről és kölcsönhatásokról, mint korábban bármikor. A sűrűségfunkcionált neurális hálózatként fejezték ki, miközben a betanulási adatsorba pontos tulajdonságokat adtak meg – így a DeepMind mélytanulásos modellje a funkcionálokat két fontos rendszerhibától (delokalizációs hiba, forgásszimmetria törése) mentesen sajátította el. A végeredmény pedig, hogy a modell megbízhatóbb leírását adja az eddigieknél többféle kémiai reakciónak.

Rövid távon mindezez lehetővé teszi a kutatók számára a DFT pontosabb felhasználását, méghozzá akár azonnal is, mivel a DeepMind mind a publikációt, mind az algoritmust nyílttá, bárki számára elérhetővé tette éppen a felhasználási terület minél gyorsabb fejlődése érdekében. Hosszú távon pedig ez egy újabb lépés, amely megmutatja a mély tanulás lehetőségeit az anyag kvantummechanikai szintű szimulálásában. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy lehetővé válik, hogy a kutatók nanoméretű szinten vizsgálják meg az anyagokkal, gyógyszerekkel és katalizátorokkal kapcsolatos kérdéseiket. Miként James Kirkpatrick, a DeepMind kutatója nyilatkozott:

„A nanoméretű technológia egyre fontosabb a 21. század legfőbb kihívásainak a megoldásában, legyen szó tiszta elektromosságtól vagy műanyagszennyezésről.”

A mostani kutatás tehát az elektronok és köztük zajló kölcsönhatások – mint Kirkpatrick fogalmazott: tehát a molekulákat egyben tartó "ragasztó" jobb megértését teszi lehetővé.

(Fotó: Pixabay/geralt)


Gamernek keresel karácsonyi ajándékot? Mondjuk a tuti tippeket!
Ha nem szoktál játszani, akkor gamer barátodnak vagy családtagodnak karácsonyi ajándékot választani extra kihívást jelent, ezért az Acer segítségével mondunk öt tippet, amivel sikert arathatsz.
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Célegyenesbe ért az EU mesterséges intelligenciáról szóló jogszabálya
Célegyenesbe ért az EU mesterséges intelligenciáról szóló jogszabálya
Megszületett a megállapodás az Európai Parlament és a Tanács között a mesterséges intelligenciával (MI) kapcsolatos törvényjavaslatról, amelynek célja, hogy az MI Európában biztonságos legyen, ne sértse az emberek alapvető jogait, ugyanakkor a technológia fejlődését is segítse.
A Microsoft bepillantást nyújtott azokba az új funkcióba, amelyek jövőre várják a felhasználókat
A Microsoft bepillantást nyújtott azokba az új funkcióba, amelyek jövőre várják a felhasználókat
A Microsoft nagy újításokat tervez, többek között érkezik a Deep Search is a Bing keresőbe, ami alapvetően más élményt nyújt majd a keresések során.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.