Thay vì dành thời gian và công sức cho các thí nghiệm thử nghiệm để tìm vật liệu mới, AI của Google đã sử dụng mô hình máy học để rút ngắn quá trình này.
Các nhà nghiên cứu DeepMind của Google đã khám phá 2,2 triệu cấu trúc tinh thể mới, mở ra tiềm năng cho nhiều phát hiện mới về năng lượng tái tạo và điện toán thế hệ mới.
Trong số hơn 2 triệu cấu trúc tinh thể mới, khoảng 380.000 tinh thể đủ ổn định để phát triển thành công nghệ mới như pin mặt trời, pin xe điện và chất siêu dẫn cho siêu máy tính.
'Khoa học vật liệu là sự giao thoa của suy nghĩ trừu tượng và vũ trụ vật lý.' Ekin Dogus Cubuk, đồng tác giả của nghiên cứu nói. 'Khó có thể tưởng tượng công nghệ nào không được cải thiện bởi các vật liệu mới.'
Để phát hiện các tinh thể mới, các nhà nghiên cứu DeepMind đã phát triển mạng lưới trí tuệ nhân tạo GnoME (Graph Networks for Materials Exploration). Họ sử dụng dữ liệu từ 48.000 loại vật liệu đã biết và những vật liệu mới để xây dựng mạng lưới này.
Từ dữ liệu, mạng máy học sẽ tạo ra các cấu trúc vật liệu mới và đánh giá khả năng ổn định của chúng. GNoME đã tạo ra hàng trăm nghìn tinh thể mới. DeepMind ước tính rằng số lượng chất liệu được xác định nhờ AI tương đương với kiến thức thực nghiệm có được trong 800 năm phát triển của nhân loại dựa trên 28.000 loại vật liệu mới được xác định trong thập kỷ qua.
Tìm kiếm các loại tinh thể mới thường gặp khó khăn vì các thí nghiệm thử sai đắt đỏ. Nghiên cứu của chúng tôi mở rộng quy mô về các loại vật liệu ổn định mà nhân loại đã biết đến.
Ông Cubuk cho biết, 2 ứng dụng tiềm năng cho các hợp chất mới bao gồm tạo ra các loại vật liệu linh hoạt mới và phát triển các loại hình điện toán mô phỏng thần kinh nhân tạo, sử dụng vi chip để tái tạo hoạt động của não người.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley và Phòng Thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley đã sử dụng các phát hiện của DeepMind để tạo ra các loại vật liệu mới. Nhóm thí nghiệm A-lab đã triển khai hoạt động tính toán và sử dụng dữ liệu lịch sử cùng máy học để tạo ra 41 hợp chất mới từ danh sách gồm 58 hợp chất được AI phát hiện ra, với tỷ lệ thành công hơn 70%.
Các nhà nghiên cứu đằng sau công cụ AI mới của DeepMind gọi GNoME là 'ChatGPT của ngành hóa học', nhấn mạnh sự ảnh hưởng của công nghệ này đối với ngành khoa học vật liệu.
'Các khám phá trong lĩnh vực khoa học sẽ mở ra biên giới mới cho trí tuệ nhân tạo'. Carla Gomes, đồng giám đốc của Viện Khoa học Trí tuệ nhân tạo tại Đại học Cornell nói: 'Đó là lý do tại sao tôi thấy điều này rất thú vị.'