Microsoft Research представила два инструмента AI, MatterGen и MatterSim, которые используют новый подход к разработке новых материалов. Вместо поиска среди существующих вариантов эти инструменты могут создавать и проверять совершенно новые материалы с нуля.
MatterGen создает новые материалы, используя специализированный алгоритм диффузии, который строит трехмерные молекулярные структуры. Его сопутствующий инструмент MatterSim затем тестирует эти материалы, моделируя, как они будут вести себя в реальных условиях. Вместе они помогают ученым разрабатывать материалы с определенными химическими, механическими и электронными свойствами — значительный шаг вперед по сравнению с традиционными методами скрининга.
Система уже показывает многообещающие результаты в реальных испытаниях. Работая с Институтом передовых технологий Шэньчжэня, исследователи успешно создали новый материал под названием TaCr2O6, предложенный MatterGen. Фактические свойства синтезированного материала совпадали с прогнозами AI примерно в 80% случаев.
MatterSim продвигает процесс дальше, испытывая эти материалы в экстремальных условиях, моделируя температуры от абсолютного нуля до 5000 Кельвинов и давления до 10 миллионов атмосфер. Инструмент объединяет принципы квантовой механики с машинным обучением для обработки этих сложных вычислений.
«MatterGen генерирует тысячи кандидатов с заданными пользователем ограничениями, чтобы предлагать новые материалы, которые отвечают конкретным потребностям», — говорит Тянь Се, главный менеджер по исследованиям в Microsoft Research. «Это представляет собой смену парадигмы в том, как проектируются материалы».
Microsoft выпустила исходный код MatterGen под лицензией MIT вместе с данными обучения и тонкой настройки. Оба инструмента теперь являются частью платформы Microsoft Azure Quantum Elements, где они помогают компаниям разрабатывать новые материалы для батарей, магнитов и топливных элементов.
Компания опубликовала сегодня в Nature результаты своих исследований . Эти инструменты являются частью инициативы Microsoft «AI для науки», которая началась два с половиной года назад.
Источник
