وقتی انسان و ماشین در مورد اکسید ایریدیم توافق کنند

0

وقتی انسان و ماشین در مورد اکسید ایریدیم توافق کنند

وقتی انسان و ماشین در مورد اکسید ایریدیم توافق کنند یک تیم تحقیقاتی انسانی و یک الگوریتم یادگیری ماشین دریافتند که ما باید در بسیاری از مواردی که در مورد اکسید ایریدیم می دانیم تجدید نظر کنیم.

منوجان : اکسید ایریدیوم یک کاتالیزور عالی برای واکنش های الکتروشیمیایی است و به طور معمول برای تولید حامل های انرژی مانند هیدروژن از آب استفاده می شود. اکنون معلوم می شود که تحقیقات در مورد اکسید ایریدیم که تاکنون انجام شده است ، بر اساس یک فرض اساسی اشتباه بوده است: آرایش اتمها در سطح آن کاملاً متفاوت از آنچه قبلاً فرض شده بود است.

روش تعیین این نتیجه شگفت آور ، یک نگاه اجمالی اولیه به چگونگی انجام تحقیقات در آینده می دهد: یک تلاش مشترک بین یک تیم تحقیقاتی انسانی و هوش مصنوعی همان مسئله را تجزیه و تحلیل کرد ، و به همان نتیجه رسید. از آنجا که محققان TU Wien و TU مونیخ همزمان به یک نتیجه رسیدند ، آنها یافته های خود را به طور مشترک در مجله Physical Review Letters منتشر کردند .

چگونه می توان یک کریستال را برش داد؟

فلوریان کراوشوفر از گروه تحقیقاتی پروفسور Ulrike Diebold (موسسه فیزیک کاربردی ، دانشگاه صنعتی وین) توضیح داد: “یک کریستال می تواند سطوح مختلفی با خصوصیات بسیار متفاوت داشته باشد.” “بیایید تصور کنیم که ما یک کریستال داریم که از سلولهای مکعبی شکل تشکیل شده است. اگر آن را برش دهیم ، بسته به جهتی که برش می دهیم ، سطوح کاملاً متفاوتی بوجود می آیند.”

اگر دقیقاً در جهت سلولهای مکعب برش بزنید ، سطح فقط از مربع تشکیل شده است. اگر سلول های مکعب را به صورت مورب برش دهید ، این نیز باعث ایجاد یک سطح منظم می شود ، اما با آرایش متفاوت.

کراوشوفر می گوید: “وقتی یک کریستال به آرامی رشد می کند ، سطحی را تشکیل می دهد که از نظر انرژی مطلوب ترین است.” همه آرایش های اتمی ممکن است پایدار نباشند ، و در بعضی موارد اتم ها برای صرفه جویی در انرژی تغییر مکان می دهند یا روی آن مرتب می شوند. کراوشوفر توضیح می دهد: “به طور معمول ، لازم است شبیه سازی های بسیار پیچیده ای با استفاده از یک ابر رایانه انجام شود تا مشخص شود کدام یک از تنظیمات هندسی پایدارتر است.” “در مورد اکسید ایریدیم ، چنین محاسباتی نشان داده است که پایدارترین سطح در جهت به اصطلاح 110 تشکیل شده است ، اما آزمایش های ما نشان داد که چیزی نادرست است و سطح دیگر پایدارتر است.”

ماشین ها فیزیک کوانتوم را انجام می دهند

در کنفرانسی درست قبل از قفل شدن تاج ، اولریک دیبولد با کارستن رویتر از دانشگاه فنی مونیخ ملاقات کرد ، وی همچنین در حال کار بر روی اکسید ایریدیم است. تیم وی برای محاسبه بهتر خصوصیات مواد از یادگیری ماشینی – یعنی تکنیک های حوزه هوش مصنوعی – استفاده می کند . آنها دقیقاً همان تعجب وین را داشتند: ” روتر می گوید :” دقیقاً مانند این آزمایش ، الگوریتم های یادگیری ماشین جهت پایدار سطح اکسید ایریدیم را متفاوت از آنچه قبلا تصور می شد پیش بینی کرده بودند . ” “بنابراین ما تصمیم گرفتیم با هم از نزدیک به موضوع نگاه کنیم.”

سپس تحقیقات بیشتری انجام شد ، از جمله شبیه سازی های رایانه ای گسترده تر ، و نشان داده شد که ساختار جدید تعیین شده توسط آزمایش و الگوریتم های یادگیری ماشین در واقع درست است.

انسان و ماشین: نگاهی به آینده

اولریک دیبولد می گوید: “بنابراین اکنون ما باید در تمام نتایج قبلی در مورد دی اکسید ایریدیم تجدید نظر کنیم.” “جهت گیری سطح نقش تعیین کننده ای در رفتار شیمیایی و فیزیکی مواد دارد ، و این باید شامل شود.”

برای دیبولد ، این نتیجه همچنین اثبات مهمی است که روشهای جدید تحقیق در زمینه یادگیری ماشین می تواند برای علم بسیار ارزشمند باشد: “به خصوص وقتی که صحبت از توسعه مواد جدید مبتنی بر فیزیک کوانتوم می شود ، شبیه سازی های رایانه ای سالها ضروری بوده است – اما آنها اولکرا دیبولد می گوید ، آنها اغلب بسیار پیچیده ، گران و وقت گیر هستند. “اگر یادگیری ماشینی بتواند برای چنین س forالات پیچیده ای هوشمندانه استفاده شود ، می تواند به ابزاری جدید و عالی تبدیل شود که تحقیقات درمورد مواد را یک گام بزرگ به جلو بردارد. البته ، برای امکان پذیر ساختن این روش ، ما به بهترین اندازه گیری های آزمایشی ممکن نیز نیاز داریم.”

دی بلد متقاعد شده است: “این جایگزین هوش انسانی نخواهد شد – همانطور که تاکنون نتوانسته است شبیه سازی های رایانه ای را جایگزین ما کند.” “اما الگوریتم های یادگیری ماشینی به ما کمک می کند تا ایده های خوبی ارائه دهیم که لزوماً فکر خود را نمی کردیم.”

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.