Технологии Ученые разработали искусственный интеллект, который учится управлять молекулами

Ученые разработали искусственный интеллект, который учится управлять молекулами

Лего для компьютерного мозга. Ученые разработали искусственный интеллект, который самостоятельно учится захватывать и перемещать отдельные молекулы с помощью сканирующего туннельного микроскопа. Как сообщают исследователи в журнале «Science Advances», эта технология предлагает большой потенциал для нанотехнологий и для разработки 3D-принтеров на молекулярном уровне.

Сканирующие туннельные микроскопы могут перемещать отдельные атомы и молекулы с помощью электрически заряженных наконечников и собирать их в новые структуры. Но в отличие от кубиков Lego, не каждую молекулу можно перемещать во всех направлениях и в любой последовательности. Для каждого изменения требуется определенный паттерн движения, чтобы отделить молекулу от окружающей среды и перестроить ее. Это невозможно ни рассчитать, ни вывести интуитивно — механика в наномасштабе слишком изменчива и сложна.

Ученые разработали искусственный интеллект, который учится управлять молекулами

Обучение через успехи и неудачи

Ключ к новому методу лежит в так называемом обучении с подкреплением — особом варианте обучения на собственном опыте.

«Мы не даем программному агенту решение, а поощряем успех и наказываем неудачи», — объясняет Клаус-Роберт Мюллер из Технического университета Берлина.

На этапе обучения алгоритм снова и снова пытается решить данную задачу, учится на своем положительном и отрицательном опыте и, таким образом, приближается к решению.

«В нашем случае перед агентом была поставлена ​​задача удалить отдельные молекулы из слоя, в котором они удерживаются на месте сложной сетью химических связей. В частности, это были молекулы перилена, такие как те, которые используются для создания красок и органических светодиодов »

Успех в молекулярной головоломке

Программа начиналась со случайных движений, которые молекулe не могли отделить. Основываясь на своем опыте, алгоритм самостоятельно узнал, какие движения и когда имеют наибольшие шансы на успех. Со временем он становился все лучше и лучше и, в конце концов, смог удалить отдельные молекулы.

«Это первый случай, когда нам удалось объединить искусственный интеллект и нанотехнологии»

Первый шаг к автоматическому производству в наномасштабе

Метод интересен для разработки новых производственных нанотехнологий, таких как молекулярный 3D-принтер.

Источникscinexx.de

Читать больше

В Норвегии построили общественные туалеты в форме морской волны

Этот необычный проект принадлежит архитектурной студии Haugen / Zohar Arkitekter (HZA) из Осло. Вдохновением для архитекторов послужили морские волны, которые окутывают и разбиваются о...

В Женеве был реконструирован «Дом мистера Баррета»

Студия «BUREAU» реконструировала дом для вымышленного персонажа фильма 1963 года «Слуга». «Mr Barrett's House» - это квартира с гаражом, расположенная в Женеве, Швейцария. Архитектор переделал существующее...

Завершились первые испытания робота для сбора малины

После окончания первых полевых испытаний, дочерняя компания из Плимутского университета уверена, что роботы для сбора ягод и фруктов станут успешным проектом. Контракт на сборку роботизированной...