Max Home IndustryИскусственный интеллект можно использовать для предсказания молекулярных волновых функций и электронных свойств молекул. Этот инновационный метод искусственного интеллекта, разработанный группой исследователей из Университета Варвика, Технического университета Берлина и Университета Люксембурга, можно использовать для ускорения создания молекул лекарств или новых материалов.
Алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения обычно используются для прогнозирования нашего покупательского поведения и распознавания наших лиц или почерка. В научных исследованиях искусственный интеллект зарекомендовал себя как важнейший инструмент научных открытий.
В химии ИИ стал инструментом предсказания результатов экспериментов или моделирования квантовых систем. Для этого ИИ должен уметь систематически учитывать фундаментальные законы физики.
Междисциплинарная группа химиков, физиков и специалистов по информатике во главе с Уорикским университетом, включая Берлинский технический университет и Люксембургский университет, разработала алгоритм глубокого машинного обучения, который может предсказывать квантовые состояния молекул. так называемые волновые функции, определяющие все свойства молекул.
ИИ достигает этого, обучаясь решать фундаментальные уравнения квантовой механики, как показано в их статье «Объединение машинного обучения и квантовой химии с глубокой нейронной сетью для молекулярных волновых функций», опубликованной в Nature Communications .
/ p>
Для решения этих уравнений обычным способом требуются огромные высокопроизводительные вычислительные ресурсы (месяцы вычислительного времени), что обычно является узким местом при проектировании новых специализированных молекул для медицинских и промышленных приложений. Недавно разработанный алгоритм искусственного интеллекта может предоставлять точные прогнозы в течение нескольких секунд на ноутбуке или мобильном телефоне.
Доктор Рейнхард Маурер с химического факультета Уорикского университета комментирует:
«Это совместная трехлетняя работа, потребовавшая ноу-хау в области компьютерных наук для разработки алгоритма искусственного интеллекта, достаточно гибкого, чтобы фиксировать форму и поведение волновых функций, а также ноу-хау в области химии и физики для обработки и представления квантово-химические данные в форме, управляемой алгоритмом «.
Команда была собрана во время междисциплинарной трехмесячной стипендиальной программы в IPAM (UCLA) по теме машинного обучения в квантовой физике.
Профессор доктор Клаус Роберт-Мюллер из Института программной инженерии и теоретической информатики Берлинского технического университета добавляет:
«Эта междисциплинарная работа является важным прогрессом, поскольку она показывает, что методы ИИ могут эффективно выполнять самые сложные аспекты квантового молекулярного моделирования. В течение следующих нескольких лет методы ИИ станут важной частью процесса открытий в области вычислительной техники. химия и молекулярная физика «
Профессор д-р Александр Ткаченко с факультета физики и материаловедения Люксембургского университета заключает:
«Эта работа позволяет выйти на новый уровень дизайна соединений, где как электронные, так и структурные свойства молекулы могут быть настроены одновременно для достижения желаемых критериев применения».