Njia Muhimu za Kuchukua
- Watafiti wameelezea mbinu inayotumia AI kupata misombo mipya ya adimu ya dunia.
- Michanganyiko ya adimu hupatikana katika bidhaa nyingi za teknolojia ya juu kama vile simu za mkononi, saa na kompyuta kibao.
- AI inaweza kutumika kwa maeneo mengi ambapo matatizo ni changamano kiasi kwamba wanasayansi hawawezi kutengeneza masuluhisho ya kawaida kupitia hisabati au uigaji wa fizikia inayojulikana.
Mbinu mpya ya kutafuta misombo adimu ya ardhi kwa kutumia akili ya bandia inaweza kusababisha uvumbuzi ambao unaweza kuleta mapinduzi ya kielektroniki, wataalam wanasema.
Watafiti kutoka Maabara ya Ames na Chuo Kikuu cha A&M cha Texas walitoa mafunzo kwa modeli ya kujifunza kwa mashine (ML) ili kutathmini uthabiti wa misombo adimu ya dunia. Vipengele adimu vya dunia vina matumizi mengi, ikiwa ni pamoja na teknolojia ya nishati safi, hifadhi ya nishati na sumaku za kudumu.
“Michanganyiko mpya inaweza kuwezesha teknolojia za siku zijazo ambazo hatuwezi hata kufahamu bado,” Yaroslav Mudryk, msimamizi wa mradi, aliiambia Lifewire katika mahojiano ya barua pepe.
Kutafuta Madini
Ili kuboresha utafutaji wa misombo mipya, wanasayansi walitumia kujifunza kwa mashine, aina ya akili bandia (AI) inayoendeshwa na kanuni za kompyuta ambazo huboreshwa kupitia matumizi na matumizi ya data. Watafiti pia walitumia uchunguzi wa matokeo ya juu, mpango wa hesabu ambao unaruhusu watafiti kujaribu mamia ya mifano haraka. Kazi yao ilielezewa katika jarida la hivi majuzi lililochapishwa katika Acta Materialia.
Kabla ya AI, ugunduzi wa nyenzo mpya ulitokana na majaribio na hitilafu, Prashant Singh, mmoja wa wanachama wa timu, alisema katika barua pepe kwa Lifewire. Ujifunzaji wa AI na mashine huruhusu watafiti kutumia hifadhidata za nyenzo na mbinu za kukokotoa kuweka ramani ya uthabiti wa kemikali na sifa halisi za misombo mipya na iliyopo.
"Kwa mfano, kuchukua nyenzo mpya kutoka kwa maabara hadi sokoni kunaweza kuchukua miaka 20-30, lakini AI/ML inaweza kuharakisha mchakato huu kwa kuiga sifa za nyenzo kwenye kompyuta kabla ya kuingia kwenye maabara," Singh. alisema.
AI inabadilisha jinsi tunavyofikiri kuhusu kutatua matatizo mengi haya changamano ya hali ya juu, na inafungua njia mpya ya kufikiria kuhusu fursa zijazo.
AI inashinda mbinu za zamani za kutafuta misombo mipya, Joshua M. Pearce, Mwenyekiti wa John M. Thompson katika Teknolojia ya Habari na Ubunifu katika Chuo Kikuu cha Magharibi, alisema katika mahojiano ya barua pepe.
"Idadi ya viunganishi vinavyowezekana, michanganyiko, viunzi na nyenzo mpya inavutia akili," aliongeza. "Badala ya kuchukua wakati na pesa kutengeneza na kukagua kila moja kwa programu maalum, AI inaweza kutumika kusaidia kutabiri nyenzo zilizo na mali muhimu. Kisha wanasayansi wanaweza kuelekeza nguvu zao."
Markus J. Buehler, Profesa wa McAfee wa Uhandisi huko MIT, alisema katika mahojiano ya barua pepe kwamba karatasi mpya inaonyesha uwezo wa kutumia mashine kujifunza.
"Ni njia mahususi sana ya kufanya ugunduzi kama huu kuliko yale ambayo tumeweza kufanya hapo awali-ugunduzi sasa ni wa haraka, bora zaidi, na unaweza kulengwa zaidi kwa programu," Buehler alisema. "Kinachosisimua juu ya kazi ya Singh et al ni kwamba wanachanganya zana za nyenzo za kukata (Nadharia ya Utendaji wa Density, njia ya kutatua shida za quantum) na zana za habari za nyenzo. Hakika ni njia inayoweza kutumika kwa muundo mwingine wa nyenzo. matatizo."
Uwezekano Usioisha
Michanganyiko ya Rare earth hupatikana katika bidhaa nyingi za teknolojia ya juu kama vile simu za mkononi, saa na kompyuta za mkononi. Kwa mfano, katika maonyesho, misombo hii huongezwa kwa nyenzo za endow na sifa za macho zinazolengwa sana. Pia hutumika kwenye kamera ya simu yako ya mkononi.
"Kwa namna fulani, ni aina ya nyenzo za ajabu ambazo hutumika kama kipengele muhimu katika ustaarabu wa kisasa," Buehler alisema. "Kuna changamoto, hata hivyo, jinsi zinavyochimbwa na jinsi zinavyotolewa. Kwa hivyo, tunahitaji kuchunguza njia bora za kuzitumia kwa ufanisi zaidi au kubadilisha vipengele na michanganyiko mipya ya nyenzo mbadala."
Siyo misombo ya madini pekee inayoweza kufaidika kutokana na mbinu ya kujifunza kwa mashine inayotumiwa na waandishi wa karatasi mpya. AI inaweza kutumika kwa maeneo mengi ambapo matatizo ni changamano sana hivi kwamba wanasayansi hawawezi kutengeneza suluhu za kawaida kupitia hisabati au uigaji wa fizikia inayojulikana, Buehler alisema.
"Baada ya yote, bado hatuna miundo sahihi ya kuhusisha muundo wa nyenzo na sifa zake," aliongeza. "Eneo moja liko katika biolojia, hasa kukunja protini. Kwa nini baadhi ya protini, baada ya kuwa na mabadiliko madogo ya jeni, husababisha ugonjwa? Je, tunawezaje kutengeneza misombo mipya ya kemikali ili kutibu magonjwa au kutengeneza dawa mpya?"
Uwezekano mwingine ni kutafuta njia ya kuboresha utendakazi wa saruji ili kupunguza athari yake ya kaboni, Buehler alisema. Kwa mfano, jiometri ya molekuli ya nyenzo inaweza kupangwa kwa njia tofauti ili kufanya nyenzo ziwe na ufanisi zaidi ili tuwe na nguvu zaidi kwa kutumia nyenzo kidogo na kwamba nyenzo zidumu kwa muda mrefu zaidi.
"AI inabadilisha jinsi tunavyofikiri kuhusu kutatua matatizo mengi haya changamano ya hali ya juu, na inafungua njia mpya ya kufikiria kuhusu fursa za siku zijazo," aliongeza. "Tuko mwanzoni mwa wakati wa kusisimua."
