Искусственный интеллект и открытие новых материалов: что реально и что заблуждение

В этой области появился новый интерес и финансирование, но она ждет своего прорывного момента.

Судя по заголовкам и сообщениям в социальных сетях последних лет, можно с полным основанием предположить, что ИИ исправит энергосистему, вылечит все болезни в мире и даже закончит за меня покупки к праздникам. Но, возможно, это просто пустая шумиха.

Связанная статья

На этой неделе мы опубликовали новый сборник под названием «Коррекция ажиотажа». В этой подборке статей рассматривается, как мир начинает осознавать реальные возможности ИИ, а что является лишь пустыми обещаниями.

Одна из моих любимых историй в этом сборнике — от моего коллеги Дэвида Ротмана, который внимательно изучил применение ИИ в исследованиях материалов. ИИ может преобразовать процесс открытия новых материалов — инновация, которая может быть особенно полезна в мире климатических технологий, где необходимы новые батареи, полупроводники, магниты и многое другое.

Но этой области еще предстоит доказать, что она способна создавать действительно новые и полезные материалы. Может ли ИИ действительно значительно ускорить исследования в области материаловедения? Как это может выглядеть?

Для исследователей, стремящихся найти новые способы обеспечения мира энергией (или лечения болезней, или достижения множества других важных целей), новый материал может изменить всё.

Проблема в том, что изобретение материалов — сложный и медленный процесс. Взять, к примеру, пластик: первый полностью синтетический пластик был изобретен в 1907 году, но компаниям потребовалось примерно до 1950-х годов, чтобы начать производство широкого ассортимента, с которым мы знакомы сегодня. (И, конечно же, несмотря на свою невероятную полезность, пластик также создает немало проблем для общества.)

В последние десятилетия материаловедение несколько сбавило обороты — Дэвид освещает эту область почти 40 лет, и, как он сам говорит, за это время было всего несколько крупных коммерческих прорывов. (Литий-ионные батареи — один из них.)

Может ли искусственный интеллект изменить всё? Перспектива весьма заманчива, и компании спешат её проверить.

Компания Lila Sciences, расположенная в Кембридже, штат Массачусетс, работает над использованием моделей искусственного интеллекта для открытия новых материалов. Компания может не только обучать модель ИИ на основе всей новейшей научной литературы, но и интегрировать ее в автоматизированную лабораторию, чтобы она могла учиться на экспериментальных данных. Цель состоит в том, чтобы ускорить итеративный процесс изобретения и тестирования новых материалов и взглянуть на исследования с тех сторон, которые могут быть упущены человеком.

На мероприятии MIT Technology Review в начале этого года мне довелось послушать интервью Дэвида с Рафаэлем Гомесом-Бомбарелли, одним из соучредителей Lila. Рассказывая о работе компании, Гомес-Бомбарелли признал, что в области открытия материалов с помощью ИИ пока не произошло крупного прорыва. Пока что.

Гомес-Бомбарелли описал, как модели, обученные Лилой, предоставляют информацию, «столь же глубокую, или даже более глубокую, чем та, которую могли бы получить наши специалисты в данной области». В будущем ИИ сможет «думать» иначе, чем это делают ученые-люди: «Возникнет необходимость переводить научные рассуждения ИИ в то, как мы думаем о мире».

Приятно видеть такой оптимизм в исследованиях материалов, но до того момента, когда мы сможем с уверенностью сказать, что ИИ преобразил эту область, еще долгий и тернистый путь. Одна из главных трудностей заключается в том, что одно дело — принимать предложения модели о новых экспериментальных методах или новых потенциальных структурах, и совсем другое — фактически создать материал и показать, что он является новым и полезным.

Возможно, вы помните, что пару лет назад компания DeepMind от Google объявила об использовании искусственного интеллекта для прогнозирования структур «миллионов новых материалов» и о создании сотен из них в лаборатории.

Но, как отмечает Дэвид в своей статье, после этого объявления некоторые материаловеды указали на то, что некоторые из якобы новых материалов представляли собой лишь незначительно отличающиеся версии известных. Другие же даже физически не могли существовать в обычных условиях (моделирование проводилось при сверхнизких температурах, где атомы практически не двигаются).

Вполне возможно, что искусственный интеллект сможет дать столь необходимый толчок развитию новых материалов и положить начало новой эре, которая принесет сверхпроводники, батареи и магниты, которых мы никогда прежде не видели. Но пока я считаю это преувеличением.

Эта статья взята из The Spark, еженедельной рассылки MIT Technology Review о климате. Чтобы получать её на свою электронную почту каждую среду, подпишитесь здесь.

Источник: www.technologyreview.com