2 min

Vědci naučili AI hledat atomy, které jsou pro rentgen téměř neviditelné

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Vodík je jedním z nejproblematičtějších prvků při určování struktury krystalů. Vědci proto nyní představili umělou inteligenci, která dokáže jeho chybějící atomy doplnit s úspěšností až 97 procent. Tato nová metoda může výrazně urychlit vývoj pokročilých materiálů.

Vědci naučili AI hledat atomy, které jsou pro rentgen téměř neviditelné

Zdroj: Shutterstock

Mnoho materiálů už vědci znají desítky let, přesto je nemohou naplno zkoumat. Důvod je překvapivě prostý. V jejich krystalové struktuře často chybí atomy vodíku, bez kterých nelze spolehlivě provádět počítačové simulace. Právě tento problém se nyní podařilo obejít týmu z Paul Scherrer Institute ve Švýcarsku.

Výzkumníci vedení Giovannim Pizzim vytvořili model umělé inteligence s názvem XtalPaint, který dokáže odhadnout, kam chybějící atomy patří. Nejde přitom o náhodné doplňování. Algoritmus vychází z okolního uspořádání atomů a hledá řešení, které odpovídá fyzikálním zákonům i chemickým vazbám.

Rentgen má s vodíkem dlouhodobý problém

Vodík je nejlehčí prvek periodické soustavy a proto se při běžné rentgenové difrakci hledá velmi obtížně. Rentgen totiž reaguje především na elektrony a těch má vodík pouze jeden. Ve výsledku se často stává, že je jeho poloha určena nepřesně nebo v datech chybí úplně.

To je problém hlavně pro výpočetní chemii. Simulace elektrické vodivosti, tepelného chování nebo stability materiálů vyžadují přesné souřadnice všech atomů. Pokud však vodík chybí, nelze výsledkům důvěřovat a řada jinak zajímavých materiálů tak zůstává stranou.

Namísto zdlouhavého ručního doplňování se proto vědci obrátili na umělou inteligenci. Inspiraci našli v technologiích, které se běžně používají při úpravě fotografií. Stejným způsobem, jakým dokáže AI dopočítat chybějící část snímku, se naučila doplňovat i chybějící části krystalové struktury.

Přesnost překvapila i samotné autory

Na rozdíl od modelů, které vytvářejí nové materiály úplně od začátku, XtalPaint pracuje pouze s tím, co v datech schází. Zachová známou část krystalu a doplní jen atomy, které nebylo možné experimentálně určit.

Při ověřování dostala umělá inteligence stovky struktur, ze kterých vědci schválně odstranili atomy vodíku. Jejím úkolem bylo vrátit je zpět na správná místa. Ve 87 procentech případů se trefila přesně. U dalších deseti procent navrhla uspořádání, které bylo podle výpočtů dokonce energeticky stabilnější než původní záznam v databázi. Podle autorů tak metoda dosáhla celkové úspěšnosti 97 procent.

Reklama

Další články z cdr.cz

Google zrychluje Chrome na dvojnásobek. AI mění boj s bezpečnostními chybami

OpenAI znovu předělalo obrázky v ChatGPT. Nově stačí načrtnout, co chcete

OpenAI nasadilo ChatGPT Images 2.5. Nová verze má být rychlejší, lépe držet vzhled původního obrázku při...

Před rokem spadla po necelé minutě. Teď německá raketa přepsala historii Evropy

První let rakety Spectrum skončil po necelé minutě pádem. Druhý pokus už německé společnosti Isar Aerospace...

AI Agenti od OpenAI řádili na německé wiki. Zanechali tam přes 15 tisíc úprav

Na staré německé DSEWiki se letos objevily tisíce zápisů od AI agentů spojených s OpenAI. Systémy si...

Švýcaři zkoušejí vyobcovat Microsoft. Open source nasadí pro 3000 úředníků

Švýcarská vláda rozšiřuje test open source kancelářského prostředí. Do konce roku 2027 má být řešení...

Tento článek byl publikován ze zdrojů cdr.cz

Web přináší články z oblasti informačních technologií, hardwaru, softwaru i moderních digitálních služeb. Čtenáři zde najdou přehled novinek, zajímavostí i témat, která ukazují, jak technologie ovlivňují každodenní život i budoucnost.Obsah kombinuje výběr aktuálních témat s vysvětlením...

Vědci naučili AI hledat atomy, které jsou pro rentgen téměř neviditelné

„Tenise, jaké monstrum se z tebe stalo.“ Gradující průšvih Američanů naštval i Navrátilovou

Svět tenisu má novou královnu. Gauffová utekla Andrejevové z mečbolů

Věci, které muži chtějí v posteli, ale jen málokdy si o ně řeknou nahlas

Přežili náraz v 81. patře jednoho z Dvojčat. Zkáza mrakodrapu je spojila na 25 let

Metastázy na plicích. „Nějaký rok to ještě možná vydrží,“ věří přesto Topolánek