नए दुर्लभ पृथ्वी यौगिक आपके फोन को शक्ति प्रदान कर सकते हैं

विशेषज्ञों का कहना है कि कृत्रिम बुद्धि का उपयोग करके दुर्लभ पृथ्वी यौगिकों को खोजने की एक नई विधि से व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स में क्रांतिकारी बदलाव आ सकता है।

एम्स लेबोरेटरी और टेक्सास ए एंड एम यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने मशीन-लर्निंग (एमएल) मॉडल को प्रशिक्षित किया स्थिरता का आकलन करने के लिए दुर्लभ-पृथ्वी यौगिकों की। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के कई उपयोग हैं, जिनमें स्वच्छ ऊर्जा प्रौद्योगिकियां, ऊर्जा भंडारण और स्थायी चुंबक शामिल हैं।

"नए यौगिक भविष्य की तकनीकों को सक्षम कर सकते हैं जिन्हें हम अभी तक थाह भी नहीं सकते हैं," यारोस्लाव मुद्रीकी, परियोजना पर्यवेक्षक ने एक ईमेल साक्षात्कार में लाइफवायर को बताया।

खनिज ढूँढना

नए यौगिकों की खोज में सुधार करने के लिए, वैज्ञानिकों ने मशीन लर्निंग का उपयोग किया, जो कंप्यूटर एल्गोरिदम द्वारा संचालित कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) का एक रूप है जो डेटा उपयोग और अनुभव के माध्यम से सुधार करता है। शोधकर्ताओं ने उच्च-थ्रूपुट स्क्रीनिंग का भी उपयोग किया, एक कम्प्यूटेशनल योजना जो शोधकर्ताओं को सैकड़ों मॉडलों का शीघ्रता से परीक्षण करने की अनुमति देती है। उनके काम का वर्णन किया गया था हाल के एक पेपर में में प्रकाशित एक्टा मटेरियलिया।

AI से पहले, नई सामग्री की खोज मुख्य रूप से परीक्षण और त्रुटि पर आधारित थी, प्रशांत सिंह, टीम के सदस्यों में से एक ने Lifewire को एक ईमेल में कहा। एआई और मशीन लर्निंग ने शोधकर्ताओं को नए और मौजूदा यौगिकों के रासायनिक स्थिरता और भौतिक गुणों दोनों को मैप करने के लिए भौतिक डेटाबेस और कम्प्यूटेशनल तकनीकों का उपयोग करने दिया।

"उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला से बाजार में नई खोजी गई सामग्री को ले जाने में 20-30 साल लग सकते हैं, लेकिन एआई/एमएल कर सकते हैं प्रयोगशाला में कदम रखने से पहले कंप्यूटर पर भौतिक गुणों का अनुकरण करके इस प्रक्रिया को काफी तेज करें।" सिंह ने कहा।

नए यौगिकों को खोजने के लिए AI पुराने तरीकों को मात देता है, जोशुआ एम. पीयर्स, जॉन एम। पश्चिमी विश्वविद्यालय में सूचना प्रौद्योगिकी और नवाचार में थॉम्पसन चेयर ने एक ईमेल साक्षात्कार में कहा।

"संभावित यौगिकों, संयोजनों, कंपोजिट और उपन्यास सामग्री की संख्या मन-उड़ाने वाली है," उन्होंने कहा। "एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए हर एक को बनाने और स्क्रीन करने के लिए समय और पैसा लेने के बजाय, एआई का उपयोग उपयोगी गुणों वाली सामग्री की भविष्यवाणी करने में मदद के लिए किया जा सकता है। तब वैज्ञानिक अपने प्रयासों पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।"

मार्कस जे. ब्यूहलर, MIT में इंजीनियरिंग के McAfee प्रोफेसर ने एक ईमेल साक्षात्कार में कहा कि नया पेपर मशीन सीखने का उपयोग करने की शक्ति को दर्शाता है।

"हम जो कर पाए हैं, उसकी तुलना में इस तरह की खोज करने का यह एक नाटकीय रूप से अलग तरीका है पहले-खोजें अब तेज, अधिक कुशल हैं, और अनुप्रयोगों के लिए अधिक लक्षित हो सकती हैं," ब्यूहलर ने कहा। "सिंह एट अल द्वारा काम के बारे में रोमांचक बात यह है कि वे सामग्री सूचना विज्ञान के उपकरणों के साथ अत्याधुनिक सामग्री उपकरण (घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत, क्वांटम समस्याओं को हल करने का एक तरीका) को जोड़ते हैं। यह निश्चित रूप से एक ऐसा तरीका है जिसे कई अन्य सामग्री डिजाइन समस्याओं पर लागू किया जा सकता है।"

अंतहीन संभावनाए

दुर्लभ पृथ्वी यौगिक कई उच्च तकनीक वाले उत्पादों जैसे सेल फोन, घड़ियों और टैबलेट में पाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, डिस्प्ले में, इन यौगिकों को अत्यधिक लक्षित ऑप्टिकल गुणों वाली सामग्री को समाप्त करने के लिए जोड़ा जाता है। इनका उपयोग आपके सेल फोन के कैमरे में भी किया जाता है।

"वे किसी तरह, एक तरह की आश्चर्यजनक सामग्री हैं जो आधुनिक सभ्यता में एक महत्वपूर्ण तत्व के रूप में कार्य करती हैं," ब्यूहलर ने कहा। "हालांकि, चुनौतियां हैं कि उनका खनन कैसे किया जाता है और उन्हें कैसे आपूर्ति की जाती है। इसलिए, हमें या तो उनका अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग करने के लिए या वैकल्पिक सामग्रियों के नए संयोजनों के साथ कार्यों को बदलने के लिए बेहतर तरीके तलाशने की जरूरत है।"

यह केवल खनिज यौगिक नहीं हैं जो नए पेपर के लेखकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले मशीन लर्निंग दृष्टिकोण से लाभान्वित हो सकते हैं। एआई को कई क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है जहां समस्याएं इतनी जटिल हैं कि वैज्ञानिक गणित या ज्ञात भौतिकी के सिमुलेशन के माध्यम से पारंपरिक समाधान विकसित नहीं कर सकते हैं, ब्यूहलर ने कहा।

"आखिरकार, हमारे पास अभी तक किसी सामग्री की संरचना को उसके गुणों से जोड़ने के लिए सही मॉडल नहीं हैं," उन्होंने कहा। "एक क्षेत्र जीव विज्ञान में है, विशेष रूप से प्रोटीन तह। कुछ प्रोटीन, एक छोटे से आनुवंशिक परिवर्तन के बाद, बीमारी का कारण क्यों बनते हैं? हम बीमारी के इलाज या नई दवाओं के विकास के लिए नए रासायनिक यौगिक कैसे विकसित कर सकते हैं?"

ब्यूहलर ने कहा कि एक अन्य संभावना इसके कार्बन प्रभाव को कम करने के लिए कंक्रीट के प्रदर्शन में सुधार करने का एक तरीका ढूंढ रही है। उदाहरण के लिए, सामग्री की आणविक ज्यामिति को सामग्री को अधिक प्रभावी बनाने के लिए अलग तरीके से व्यवस्थित किया जा सकता है ताकि हमारे पास कम सामग्री के उपयोग के साथ अधिक ताकत हो और सामग्री लंबे समय तक चले।

उन्होंने कहा, "एआई क्रांति कर रहा है कि हम इन उच्च-आयामी जटिल समस्याओं में से कई को हल करने के बारे में कैसे सोचते हैं, और यह भविष्य के अवसरों के बारे में सोचने का एक नया तरीका खोलता है।" "हम अभी एक रोमांचक समय की शुरुआत में हैं।"