Revolūcija Braunšveigā: AI atpazīst molekulas ar 99 procentu precizitāti!

Revolūcija Braunšveigā: AI atpazīst molekulas ar 99 procentu precizitāti!

Pētnieki pie TU Braunšveiga ir panākuši ievērojamu progresu mikroskopijā, izmantojot mākslīgo intelektu (AI), lai mainītu attēlu analīzi. Profesora Timo de Volfa un profesores Utas Šlikumas vadībā starpdisciplināra komanda ir izstrādājusi mākslīgo intelektu, kas spēj raksturot skenēšanas tunelēšanas mikroskopa attēlus ar iespaidīgu 99 procentu precizitāti.

AI izmantošana mikroskopijā ne tikai paver jaunas iespējas pētniecībai, bet arī ievērojami uzlabo efektivitāti. Pirms šīs tehnoloģijas ieviešanas zinātniekiem bija manuāli jāmeklē un jāskaita molekulas skenēšanas zondes mikroskopijas attēlos, kas bija ļoti laikietilpīgs. Tagad AI nodrošina precīzu novērtējumu sekundēs un var ievērojami paātrināt izpēti.

Apmācības datu izaicinājums

Iepriekš AI bija nepieciešami tūkstošiem marķētu apmācības attēlu, lai nodrošinātu ticamus rezultātus. Viens no izaicinājumiem bija ģenerēt pietiekami daudz datu apmācībai ar nelielu daudzumu oriģinālo attēlu. Lai atrisinātu šo problēmu, pētnieki izveidoja datorizētu apmācības datu kopu, kuras kvalitāte gandrīz nav zemāka par reāliem attēliem. Šī novatoriskā pieeja ir ļāvusi AI atpazīt arī molekulu hirālo izlīdzināšanu reālos datos ar 99 procentu ticamību.

Vēl viens vērā ņemams pētījuma aspekts ir katalīzes un sensoru tehnoloģiju efektivitātes paaugstināšanās, ko padara iespējamu molekulu hiralitātes atkarīgā analīze. Šajā pētījumā izmantotais fotonu skenēšanas elektronu mikroskops LENA nodrošina atomu precīzus attēlus un ir būtisks instruments šāda veida pētījumiem.

Mākslīgā intelekta tīkls

Projekts KI4ALL, kurā ir iesaistītas vairākas universitātes, piemēram, TU Clausthal un Ostfalia University of Applied Sciences, mērķis ir izveidot visaptverošu tīklu mākslīgā intelekta jomā. Projekta galvenā sastāvdaļa ir AI centra izveide, kas veicina apmaiņu un tīklu veidošanu. Šim nolūkam digitālais mācību saturs tiek veidots pašreizējās AI lietojumprogrammu un pētniecības jomās, kas ir pieejamas kā atvērtie izglītības resursi (OER). Šis piedāvājums ir paredzēts ne tikai studentiem, bet arī ikvienam, kurš vēlas paplašināt savas prasmes AI jomā.

Projektu finansē Federālā Izglītības un pētniecības ministrija un Lejassaksijas pavalsts, un tas ir daļa no finansēšanas iniciatīvas “Mākslīgais intelekts augstākajā izglītībā”. Tas parāda AI pieaugošo nozīmi akadēmiskajā un praktiskajā pasaulē.

Sinerģija starp kvantu mehāniku un AI

Vēl viens aizraujošs aspekts ir kvantu mehānikas ietekme uz attīstību mākslīgā intelekta jomā Zināšanas tiek apspriests. Kvantu mehānika sniedz ieskatu matērijas un enerģijas pamatlikumos, kas var būtiski mainīt datu apstrādi un mašīnmācīšanos. Sinerģija no šīm divām dinamiskajām pētniecības jomām paver jaunus apvāršņus, piemēram, AI sistēmās piemērojot kvantu principus, piemēram, sapīšanās un superpozīcijas.

Šie principi varētu ievērojami palielināt datu analīzes efektivitāti un atrast pielietojumu dažādās jomās, piemēram, klimata modelēšanā, farmācijas pētniecībā un materiālu zinātnē. Tomēr kvantu skaitļošanas un AI kombinācija rada ne tikai iespējas, bet arī izaicinājumus, tostarp augstās skaitļošanas prasības un piemērotu algoritmu izstrādes sarežģītību.

Pētījumu virzīšana šajās jomās ne tikai sola inovatīvas pieejas sarežģītu problēmu risināšanai, bet arī rada ētiskus jautājumus par datu drošību un atbildīgu informācijas izmantošanu. Kvantu mehānikas un mākslīgā intelekta pārklāšanās varētu paplašināt pašreizējo tehnoloģiju robežas un pavērt jaunas iespējas turpmākiem pētniecības virzieniem.