Revoluce v Braunschweigu: AI rozpoznává molekuly s 99procentní přesností!

Revoluce v Braunschweigu: AI rozpoznává molekuly s 99procentní přesností!

Výzkumníci na TU Braunschweig dosáhli pozoruhodného pokroku v mikroskopii využitím umělé inteligence (AI) k revoluci v analýze obrazu. Mezioborový tým vedený profesorem Timo de Wolffem a profesorkou Utou Schlickumovou vyvinul AI schopnou charakterizovat snímky skenovacího tunelového mikroskopu s působivou 99procentní přesností.

Využití umělé inteligence v mikroskopii nejen otevírá nové cesty pro výzkum, ale také výrazně zvyšuje efektivitu. Před zavedením této technologie museli vědci ručně vyhledávat a počítat molekuly na snímcích ze skenovací sondy, což bylo časově velmi náročné. Umělá inteligence nyní umožňuje přesné vyhodnocení během několika sekund a může výrazně urychlit výzkum.

Výzva tréninkových dat

Dříve AI vyžadovala tisíce označených tréninkových obrázků, aby poskytla spolehlivé výsledky. Jedním z problémů bylo vygenerovat dostatek dat pro trénink s malým množstvím originálních obrázků. K vyřešení tohoto problému výzkumníci vytvořili počítačově generovaný soubor tréninkových dat, který je kvalitou sotva horší než skutečné obrázky. Tento inovativní přístup umožnil AI také rozpoznat chirální uspořádání molekul na skutečných datech s 99procentní spolehlivostí.

Dalším pozoruhodným aspektem výzkumu je zvýšení účinnosti katalýzy a senzorových technologií, které je možné díky chiralitě závislé analýze molekul. Fotonový rastrovací elektronový mikroskop v LENA použitý v tomto výzkumu poskytuje atomově přesné snímky a je klíčovým nástrojem pro tyto typy studií.

Síť pro umělou inteligenci

Projekt KI4ALL, do kterého je zapojeno několik univerzit, jako je TU Clausthal a Ostfalia University of Applied Sciences, si klade za cíl vytvořit komplexní síť v oblasti umělé inteligence. Ústřední součástí projektu je vytvoření centra AI, které podporuje výměnu a vytváření sítí. Za tímto účelem je vytvořen digitální výukový obsah v aktuálních oblastech aplikací a výzkumu AI, které jsou dostupné jako otevřené vzdělávací zdroje (OER). Tato nabídka je zaměřena nejen na studenty, ale i na všechny zájemce o rozšíření svých dovedností v oblasti AI.

Projekt je financován Spolkovým ministerstvem školství a výzkumu a spolkovou zemí Dolní Sasko a je součástí finanční iniciativy „Umělá inteligence ve vysokém školství“. To ukazuje rostoucí význam AI v akademickém a praktickém světě.

Synergie mezi kvantovou mechanikou a AI

Dalším vzrušujícím aspektem je vliv kvantové mechaniky na vývoj v oblasti umělé inteligence Znalosti se diskutuje. Kvantová mechanika nabízí vhled do základních zákonů hmoty a energie, které mají potenciál zásadně změnit zpracování dat a strojové učení. Synergie z těchto dvou dynamických oblastí výzkumu otevírají nové obzory, například prostřednictvím aplikace kvantových principů, jako je zapletení a superpozice v systémech umělé inteligence.

Tyto principy by mohly výrazně zvýšit efektivitu analýzy dat a najít uplatnění v různých oblastech, jako je modelování klimatu, farmaceutický výzkum a věda o materiálech. Kombinace kvantového počítání a umělé inteligence však představuje nejen příležitosti, ale také výzvy, včetně vysokých výpočetních požadavků a složitosti vývoje vhodných algoritmů.

Postupující výzkum v těchto oblastech slibuje nejen inovativní přístupy k řešení složitých problémů, ale také vyvolává etické otázky týkající se bezpečnosti dat a odpovědného využívání informací. Překrývání mezi kvantovou mechanikou a AI by mohlo rozšířit hranice současné technologie a otevřít nové příležitosti pro budoucí směry výzkumu.