هوش مصنوعی معمایی را حل می‌کند که بیش از یک قرن دانشمندان را سردرگم کرده بود.

در یک دستاورد علمی بی‌سابقه، تیمی از محققان دانشگاه کلمبیا در ایالات متحده، معمایی با قدمت بیش از یک قرن را با استفاده از هوش مصنوعی حل کردند، گامی که می‌تواند راه را برای تحولات گسترده در فناوری و علم مواد هموار کند.

دانشمندان موفق به تعیین ساختار اتمی دقیق نانوبلورها شده‌اند، که ذرات بسیار کوچکی هستند که علاوه بر کاربردهایی در باستان‌شناسی و تجزیه و تحلیل آثار باستانی، به طور گسترده در صنعت الکترونیک و توسعه مواد مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این مولکول‌های کوچک به دلیل نداشتن نظم کریستالی منظم، مدت‌هاست که دانشمندان را با چالش مواجه کرده‌اند و همین امر باعث شده است که تکنیک‌های سنتی پراش اشعه ایکس برای مطالعه آنها بی‌فایده باشد. این تکنیک‌ها برای نمایش الگوی خاصی که به تعیین چیدمان اتم‌ها کمک می‌کند، به کریستال‌های بزرگ و سازمان‌یافته متکی هستند، در حالی که نانوکریستال‌ها پرتوها را به الگوهای پیچیده‌ای پراکنده می‌کنند که رمزگشایی آنها دشوار است. با این حال، تیم تحقیقاتی تسلیم نشد. در عوض، آنها الگوریتم جدیدی به نام PXRDnet توسعه دادند که توسط هوش مصنوعی پیشرفته پشتیبانی می‌شود و قادر به تجزیه و تحلیل الگوهای پراش نامشخص بر اساس پایگاه داده‌ای از ده‌ها هزار ساختار کریستالی است.

با آموزش الگوریتم بر اساس این الگوها، تیم توانست بدون نیاز به اطلاعات فیزیکی مستقیم در مورد مواد مورد مطالعه، آرایش اتمی احتمالی آنها را استنباط کند. در مقابل، پروفسور سایمون بیلینگ شگفتی خود را از توانایی هوش مصنوعی در یادگیری قوانین مجاز طبیعت ابراز کرد، که آن را قادر می‌سازد بر موانعی که دانشمندان را برای دهه‌ها با مشکل مواجه کرده است، غلبه کند.

علاوه بر این، محققان خاطرنشان کردند که این الگوریتم قادر به تجزیه و تحلیل نانوکریستال‌هایی به کوچکی ۱۰ آنگستروم، ۱۰۰۰۰ برابر نازک‌تر از ضخامت موی انسان است، پیشرفتی که نشان‌دهنده تغییر الگو در درک مواد در سطح اتمی بدون نیاز به ابزارهای گران‌قیمت یا کریستال‌های بی‌نقص است.

از سوی دیگر، گاب گو، سرپرست تیم، تأکید کرد که استفاده از هوش مصنوعی در این زمینه نشان دهنده پیشرفت عظیمی است و خاطرنشان کرد که تا همین اواخر، این فناوری برای تشخیص گربه‌ها از سگ‌ها با مشکل مواجه بود.

در مقابل، پروفسور هود لیپسون توضیح داد که نکته‌ی قابل توجه، توانایی هوش مصنوعی، علیرغم فقدان شهود فیزیکی یا شناختی، در حل مسائل پیچیده‌ای است که بیش از یک قرن از متخصصان دور مانده است.

این دستاورد تأیید می‌کند که هوش مصنوعی فقط ابزاری برای کمک نیست، بلکه نیرویی است که قادر به ارائه راه‌حل‌های علمی پیشگام در زمینه‌های مختلف است و افق‌های امیدوارکننده‌ای را برای اکتشافات آینده می‌گشاید که ممکن است چهره تحقیقات علمی را آنطور که می‌شناسیم تغییر دهد.