AI-opdagelser kan snart drive din bil

Elbiler kan en dag blive drevet af nye typer batterier, takket være kunstig intelligens (AI).

Forskere ved University of Liverpool siger, at de har skabt et kollaborativt kunstig intelligensværktøj, der reducerer den tid og indsats, der kræves for at opdage nye materialer. Innovationen er en del af den voksende brug af kunstig intelligens til at hjælpe med at udvikle alt fra nye lægemidler til nye batterier.

"Takket være højtydende softwareværktøjer, processorkraft og billig hukommelse kan AI fuldt ud automatisere komplekse opgaver og give konsistente og præcise opdagelser." Matthew Putman, fortalte administrerende direktør for Nanotronics, en virksomhed, der bruger kunstig intelligens, til Lifewire i et e-mailinterview.

"Det kræver mindre arbejdskraft at vedligeholde og kan justeres hurtigt, når produktionsstrategier og produktionsplaner ændres."

Materiel verden

Ifølge en nylig artikel i Nature Communications har forskerne ved University of Liverpool allerede brugt deres nye AI-værktøj. Holdet opdagede fire nye materialer, inklusive en ny familie af solid-state materialer, der leder lithium.

Materialerne kan være afgørende for at udvikle batterier, der tilbyder en længere rækkevidde og øget sikkerhed til elektriske køretøjer.

AI-værktøjet undersøger forholdet mellem kendte materialer hurtigere end mennesker. Disse relationer bruges til at finde og rangordne kombinationer af elementer, der sandsynligvis vil danne nye materialer.

Forskere bruger ranglisten til at guide udforskningen af ​​det ukendte kemiske rum på en målrettet måde, hvilket gør eksperimentel undersøgelse langt mere effektiv. Disse videnskabsmænd træffer de endelige beslutninger baseret på informationen fra AI.

"Hidtil har en almindelig og kraftfuld tilgang været at designe nye materialer i tæt analogi med eksisterende, men dette fører ofte til materialer, der ligner dem, vi allerede har." Matt Roseinsky, hovedforfatteren af ​​papiret, sagde i en nyhedsmeddelelse.

"Vi har derfor brug for nye værktøjer, der reducerer den tid og indsats, der kræves for at opdage helt nye materialer, som f.eks som den, der er udviklet her, der kombinerer kunstig intelligens og menneskelig intelligens for at få det bedste ud af begge."

AI-identificerede materialer er blevet fremstillet til nye Li-ion-elektroder af den slags, der nogle gange bruges i forbrugerelektronik, Emily Ryan, en ingeniørprofessor ved Boston University, der arbejder på AI-assisteret opdagelse af nye teknologier, fortalte Lifewire i et e-mailinterview. Hun var ikke involveret i Liverpool-forskningen.

"Selvom de stadig er i forsknings- og udviklingsstadierne, viser de lovende," sagde hun. "Jeg er ikke sikker på tidslinjen til kommercialisering, men materialeudvikling er normalt en 10-årig plus-proces."

AI-acceleratorer

Virksomheder over hele kloden har fordoblet antallet af AI-drevne strategier i produktionen af ​​materialer, og forbrugerne ser allerede fordelene, sagde Putman.

"Forskere bruger databaser til at forudsige, hvilke forbindelser der kan skabe nye og spændende materialer," tilføjede han. "De kan skabe en genvej med AI for at skabe superstærke materialer - og AI'en vil fortælle forskerne det bedste eksperiment at køre for at lave det nye materiale."

Maskinlæring og kunstig intelligens anvendes på tværs af mange områder, herunder sundhedsapplikationer og energi.

"I søgen efter bedre energilagring anvendes AI-metoder til at udforske ny elektrolyt og elektrodematerialer for at forbedre ydeevnen og forlænge levetiden af ​​næste generations batterier," Ryan sagde. "AI og ML bliver anvendt til high throughput computing for at identificere nye materialer, der muligvis kan erstatte nuværende elektrolyt- og elektrodematerialer."

Men der er en mørk side ved brugen af ​​kunstig intelligens til opdagelse, Joshua M. Pearce, en ingeniørprofessor ved Western University, fortalte Lifewire i et e-mailinterview. Nogle forskere forsøger at bruge kunstig intelligens som patentrobotter til at monopolisere avancerede materialer. Pearce for nylig skrev et papir beskriver, hvordan tidlig patentering af grundlæggende byggeklodser forurenede nanoteknologien og bremsede dens fremskridt.

"Dette er en reel risiko inden for materialevidenskab," tilføjede han. "I 3D-print forsøgte nogen i Europa at patentere brugen af ​​al termoplast til additiv fremstilling, som er den grundlæggende proces, vi alle bruger."