Искусственный интеллект решает загадку, которая озадачивала ученых более столетия.

Группа исследователей из Колумбийского университета в США добилась беспрецедентного научного достижения: с помощью искусственного интеллекта ей удалось решить головоломку, которой уже более ста лет. Этот шаг может проложить путь к широкому развитию технологий и материаловедения.

Ученым удалось определить точную атомную структуру нанокристаллов — чрезвычайно малых частиц, широко используемых в электронной промышленности и разработке современных материалов, а также в археологии и анализе артефактов.

Эти небольшие молекулы уже давно представляют собой проблему для ученых из-за отсутствия у них регулярного кристаллического порядка, что делает традиционные методы рентгеновской дифракции бесполезными для их изучения. Эти методы основаны на использовании крупных организованных кристаллов для отображения определенного рисунка, помогающего определить расположение атомов, в то время как нанокристаллы рассеивают лучи, образуя сложные узоры, которые трудно расшифровать. Однако исследовательская группа не сдалась. Вместо этого они разработали новый алгоритм PXRDnet, работающий на основе передового искусственного интеллекта, способный анализировать нечеткие дифракционные картины на основе базы данных из десятков тысяч кристаллических структур.

Обучив алгоритм на основе этих шаблонов, команда смогла сделать вывод о вероятном расположении атомов в изучаемых материалах, не имея при этом прямой физической информации о них. Профессор Саймон Биллинг, напротив, выразил свое удивление способностью ИИ изучать правила, установленные природой, что позволяет ему преодолевать препятствия, которые десятилетиями мешали ученым.

Кроме того, исследователи отметили, что алгоритм способен анализировать нанокристаллы размером всего 10 ангстрем, что в 10 000 раз тоньше человеческого волоса. Это прорыв, который представляет собой смену парадигмы в понимании материалов на атомном уровне без необходимости использования дорогостоящих инструментов или идеальных кристаллов.

С другой стороны, руководитель группы Гейб Гоу подчеркнул, что использование искусственного интеллекта в этом контексте отражает огромный прогресс, отметив, что до недавнего времени эта технология с трудом могла отличить кошек от собак.

Профессор Ход Липсон, напротив, пояснил, что впечатляет способность искусственного интеллекта, несмотря на отсутствие у него физической или когнитивной интуиции, решать сложные проблемы, которые ускользали от внимания экспертов на протяжении более столетия.

Это достижение подтверждает, что искусственный интеллект — это не просто вспомогательный инструмент, а сила, способная предлагать новаторские научные решения во многих областях, открывая многообещающие горизонты для будущих открытий, которые могут изменить облик научных исследований, какими мы их знаем.