في الممرات الهادئة لمختبر، حيث يتسلل ضوء الشمس من خلال الزجاج وتهمس الأدوات مثل المد والجزر البعيد، يحدث نوع من الترجمة. ليست بين لغات البشر، بل بين لغة النية البشرية واللغة العميقة والمنظمة للمادة نفسها. لقد تم تشكيل البوليمرات، تلك السلاسل الطويلة من الذرات التي تدعم كل شيء من البلاستيك المرن إلى الطبقات العازلة في الإلكترونيات، لفترة طويلة من خلال التجربة والخطأ والحدس البطيء للكيميائيين. الآن، دخل شيء جديد إلى تلك المساحة: الذكاء الاصطناعي التوليدي.
قد يبدو مفهوم "تعلم" آلة لتصميم المواد في وقت ما مجازًا بعيدًا، لمسة شعرية بدلاً من واقع علمي. ومع ذلك، طور الباحثون نماذج تتحدث لغة القواعد الكيميائية للبوليمرات - أدوات يمكنها أخذ الخصائص المرغوبة كمدخلات واقتراح هياكل جزيئية معقولة في المقابل. في دراسة حديثة، قام العلماء في معهد جورجيا للتكنولوجيا ببناء إطار عمل للذكاء الاصطناعي التوليدي يقوم بذلك، ثم، في لحظة تحقق متعمدة، أدخلوا أحد المواد المقترحة إلى العالم المادي. البوليمر الذي اقترحوه، المصمم لخصائص عازلة محددة، تم تصنيعه واختباره في المختبر، وأدى كما هو متوقع.
في هذا التقارب الهادئ بين الحوسبة والكيمياء، لا يحل الذكاء الاصطناعي محل حرفة العالم، بل يعززها. النموذج، المدرب على الآلاف من البوليمرات المعروفة ومساحة كيميائية افتراضية شاسعة، يتعلم أي تركيبات من الذرات لها معنى - ما الذي سيثبت معًا، ما الذي سينحني دون أن ينكسر، ما الذي سيعزل حيث يُطلب منه العزل. إنه، بمعنى ما، نوع من اللغوي الكيميائي، يقوم بتحليل قواعد الهيكل والخاصية بتركيز من شأنه أن يستغرق عقل الإنسان وقتًا أطول بكثير لتحقيقه.
يمثل هذا العمل تحولًا طفيفًا في كيفية اكتشاف المواد الجديدة. تقليديًا، استكشف الكيميائيون اتساع إمكانيات البوليمر من خلال التخمينات المدروسة، مسترشدين بالتجربة والابتكار التدريجي. تعكس الطريقة التوليدية تلك العملية: حدد ما تريده - ثابت عازل مرتفع، استقرار عند درجات حرارة مرتفعة - ودع النموذج يتنقل في المناظر الطبيعية الشاسعة للهياكل المحتملة للعثور على مرشحين يستحقون التجربة. ثم، في العالم الحقيقي من الزجاج والأفران، تؤكد اليد والعين البشرية ما إذا كانت تلك الاقتراحات تترجم إلى مادة.
هناك شعرية في هذا التفاعل بين التصميم المجرد والإبداع الملموس. لا تحلم النماذج بالمادة؛ بل تحسب، تتنبأ، وتقترح. ولكن في اقتراحاتها تكمن بذور مواد جديدة قد تعزل يومًا ما الجيل التالي من المركبات الكهربائية، أو تمكّن تخزين الطاقة بشكل أكثر كفاءة، أو تفتح طرقًا في مجالات لم تُتخيل بعد.
ومع ذلك، يبقى العمل متجذرًا. نجاح مادة عازلة واحدة في اختبار مختبر ليس ثورة شاملة بل إثبات لمفهوم - دعوة لاستكشاف المزيد، لتحسين كل من النماذج والأساليب. إنه تذكير بأن الابتكار غالبًا ما يكون أقل من صاعقة من السماء وأكثر من unfolding صبور للإمكانات، حيث يكشف كل خطوة أفقًا آخر.
أظهر الباحثون أن الذكاء الاصطناعي التوليدي يمكنه تصميم بوليمرات بخصائص مستهدفة وأن مادة واحدة على الأقل مصممة بواسطة الذكاء الاصطناعي تؤدي كما هو مقصود عند تصنيعها واختبارها. قد يسرع هذا التطور اكتشاف المواد المتقدمة للتطبيقات التي تتطلب خصائص كهربائية وحرارية محددة.
تم إنشاء الرسوم التوضيحية باستخدام أدوات الذكاء الاصطناعي وليست صورًا حقيقية.
المصادر Phys.org أخبار أبحاث جورجيا تك مجلة Nature npj Artificial Intelligence
نُشر بواسطة Banx Network. هذا المقال جزء من برنامج الوسائط اللامركزية من Banx، مدعومًا برمز BXE على شبكة XRP Ledger.
