Revolutsioon Braunschweigis: AI tunneb molekulid ära 99-protsendilise täpsusega!

Revolutsioon Braunschweigis: AI tunneb molekulid ära 99-protsendilise täpsusega!

Teadlased aadressil TLÜ Braunschweig on teinud mikroskoopias märkimisväärseid edusamme, kasutades tehisintellekti (AI) pildianalüüsi revolutsiooniliseks muutmiseks. Professor Timo de Wolffi ja professor Uta Schlickumi juhitud interdistsiplinaarne meeskond on välja töötanud tehisintellekti, mis suudab iseloomustada skaneerivate tunnelmikroskoobi kujutisi muljetavaldava 99-protsendilise täpsusega.

Tehisintellekti kasutamine mikroskoopias mitte ainult ei ava uusi võimalusi uurimistööks, vaid parandab oluliselt ka tõhusust. Enne selle tehnoloogia kasutuselevõttu pidid teadlased skaneeriva sondi mikroskoopia kujutistel molekule käsitsi otsima ja loendama, mis oli väga aeganõudev. Nüüd võimaldab AI täpset hindamist sekunditega ja võib uurimistööd märkimisväärselt kiirendada.

Treeninguandmete väljakutse

Varem vajas AI usaldusväärsete tulemuste saamiseks tuhandeid märgistatud treeningpilte. Üheks väljakutseks oli väikese hulga originaalpiltidega treenimiseks piisavalt andmeid genereerida. Selle probleemi lahendamiseks lõid teadlased arvutiga loodud treeningandmete kogumi, mis on vaevalt tegelike piltide kvaliteediga madalam. See uuenduslik lähenemine on võimaldanud tehisintellektil 99-protsendilise usaldusväärsusega ära tunda ka molekulide kiraalset joondust tegelike andmete põhjal.

Veel üks tähelepanuväärne aspekt uurimistöös on katalüüsi- ja sensortehnoloogiate efektiivsuse tõus, mis on võimalik tänu molekulide kiraalsusest sõltuvale analüüsile. Selles uuringus kasutatud LENA footon-skaneeriv elektronmikroskoop annab aatomitäpseid pilte ja on seda tüüpi uuringute jaoks ülioluline tööriist.

Tehisintellekti võrgustik

Projekt KI4ALL, millesse on kaasatud mitmed ülikoolid, nagu TLÜ Clausthal ja Ostfalia Rakenduskõrgkool, eesmärk on luua tehisintellekti valdkonnas terviklik võrgustik. Projekti keskne komponent on AI-keskuse loomine, mis edendab teabevahetust ja võrgustike loomist. Selleks luuakse praegustele tehisintellekti rakendus- ja uurimisvaldkondadele digitaalset õppesisu, mis on saadaval avatud õpperessurssidena (OER). See pakkumine ei ole suunatud mitte ainult õpilastele, vaid ka kõigile, kes soovivad oma oskusi tehisintellekti valdkonnas täiendada.

Projekti rahastavad föderaalne haridus- ja teadusministeerium ning Alam-Saksi liidumaa ning see on osa rahastamisalgatusest “Tehisintellekt kõrghariduses”. See näitab tehisintellekti kasvavat tähtsust akadeemilises ja praktilises maailmas.

Sünergia kvantmehaanika ja AI vahel

Veel üks põnev aspekt on kvantmehaanika mõju tehisintellekti valdkonna arengutele Teadmised arutatakse. Kvantmehaanika annab ülevaate aine ja energia põhiseadustest, mis võivad andmetöötlust ja masinõpet põhjalikult muuta. Nende kahe dünaamilise uurimisvaldkonna sünergia avab uusi horisonte, näiteks rakendades tehisintellektisüsteemides kvantprintsiipe, nagu põimumine ja superpositsioon.

Need põhimõtted võivad oluliselt suurendada andmeanalüüsi tõhusust ja leida rakendust erinevates valdkondades, nagu kliima modelleerimine, farmaatsiauuringud ja materjaliteadus. Kvantarvutuse ja tehisintellekti kombinatsioon ei paku aga mitte ainult võimalusi, vaid ka väljakutseid, sealhulgas kõrgeid arvutusnõudeid ja sobivate algoritmide väljatöötamise keerukust.

Teadusuuringute edendamine nendes valdkondades ei luba mitte ainult uuenduslikke lähenemisviise keerukate probleemide lahendamiseks, vaid tõstatab ka eetilisi küsimusi andmeturbe ja teabe vastutustundliku kasutamise kohta. Kvantmehaanika ja tehisintellekti kattumine võib laiendada praeguse tehnoloogia piire ja avada uusi võimalusi tulevaste uurimissuundade jaoks.