AI za jasni pogled na kristalni svijet materijala

straživači s MIT-a stvorili su multimodalni model umjetne inteligencije koji kombinira 3D atomske strukture s opisima na prirodnom jeziku kako bi stvorio bogate lingvističke opise struktura iz eksperimentalnih istraživačkih radova i računalnih baza podataka.

Ujedinjeni opis ne opisuje samo kemijski sastav i strukturu, već i njihova svojstva, razmatranja obrade i potencijalne primjene, pomažući umjetnoj inteligenciji da sazna više o tome što čini materijale utjecajnima.

U novom radu u časopisu Nature Communications, istraživači su pokazali da njihov sustav može identificirati bolje dizajne materijala od modela obučenih samo na tekstualnim tokovima dopuštajući modelu da "vidi" raspored atoma i obrasce veza.

Na primjer, kada su istraživači zatražili od modela da identificira materijale prikladne za elektrolite litij-ionskih baterija u čvrstom stanju, njegovi najbolji rezultati uključivali su materijale koji su neovisno identificirani kao obećavajući kandidati. Istraživači su također pokazali da je njihov model naučio geometrijske prikaze struktura materijala na načine na koje modeli obučeni samo na tekstu nisu mogli.

Istraživači su obučili jezični model za stvaranje tekstualnih opisa kristalnih struktura koristeći pristup poznat kao kontrastivno učenje, u kojem modeli uspoređuju slične i različite primjere struktura i tekstualnih opisa kako bi postigli jedinstveno razumijevanje. To je slično usklađivanju vizualnih i jezičnih regija mozga.

Nakon obuke, istraživači su usporedili predviđanja dviju verzija modela: jedna je obučena na skupu podataka koji sadrži opise generirane umjetnom inteligencijom, a druga na skupu podataka koji sadrži samo tekst iz radova. Otkrili su da je model obučen na opisima generiranim umjetnom inteligencijom uspješno naučio kako uskladiti geometrijske strukture s tekstualnim opisima, dok drugi nije. 

Istraživači su zatim pokazali da se njihovom modelu može dati upit na prirodnom jeziku koji opisuje svojstvo i identificirati kristalne materijale s tim svojstvom, nadmašujući osnovnu liniju.

Istraživači vjeruju da njihov novi pristup može funkcionirati s mnogim kristalnim materijalima i nadaju se da će ga drugi znanstvenici koji se bave materijalima koristiti kako bi ubrzali svoj rad.