Revolusjon i Braunschweig: AI gjenkjenner molekyler med 99 prosent presisjon!

Revolusjon i Braunschweig: AI gjenkjenner molekyler med 99 prosent presisjon!

Forskere ved TU Braunschweig har gjort bemerkelsesverdige fremskritt innen mikroskopi ved å utnytte kunstig intelligens (AI) for å revolusjonere bildeanalyse. Ledet av professor Timo de Wolff og professor Uta Schlickum, har et tverrfaglig team utviklet en AI som er i stand til å karakterisere skanningstunnelmikroskopbilder med en imponerende 99 prosent nøyaktighet.

Bruken av AI i mikroskopi åpner ikke bare nye muligheter for forskning, men forbedrer også effektiviteten betydelig. Før introduksjonen av denne teknologien, måtte forskerne manuelt søke og telle molekyler på skanningsprobemikroskopibilder, noe som var svært tidkrevende. Nå muliggjør AI nøyaktig evaluering på sekunder og kan øke hastigheten på forskningen betydelig.

Utfordringen med treningsdata

Tidligere krevde AI tusenvis av merkede treningsbilder for å levere pålitelige resultater. En av utfordringene var å generere nok data til trening med en liten mengde originalbilder. For å løse dette problemet laget forskerne et datagenerert treningsdatasett som neppe er dårligere i kvalitet enn de virkelige bildene. Denne innovative tilnærmingen har gjort det mulig for AI å også gjenkjenne den chirale justeringen av molekyler på ekte data med 99 prosent pålitelighet.

Et annet bemerkelsesverdig aspekt ved forskningen er økningen i effektiviteten til katalyse- og sensorteknologier, som er muliggjort av den chiralitetsavhengige analysen av molekylene. Fotonskannende elektronmikroskopet i LENA som brukes i denne forskningen gir atomnøyaktige bilder og er et avgjørende verktøy for denne typen studier.

Et nettverk for kunstig intelligens

Prosjektet KI4ALL, der flere universiteter som TU Clausthal og Ostfalia University of Applied Sciences er involvert, har som mål å skape et omfattende nettverk innen kunstig intelligens. En sentral komponent i prosjektet er etableringen av en AI-hub som fremmer utveksling og nettverksbygging. For dette formålet lages digitalt undervisningsinnhold på aktuelle AI-applikasjons- og forskningsområder, som er tilgjengelige som Open Educational Resources (OER). Dette tilbudet er ikke bare rettet mot studenter, men også til alle som er interessert i å utvide sine ferdigheter innen AI.

Prosjektet er finansiert av det føderale departementet for utdanning og forskning og delstaten Niedersachsen og er en del av finansieringsinitiativet "Kunstig intelligens i høyere utdanning". Dette viser den økende betydningen av AI i den akademiske og praktiske verden.

Synergier mellom kvantemekanikk og kunstig intelligens

Kvantemekanikkens innflytelse på utviklingen innen kunstig intelligens er et annet spennende aspekt Kunnskapen er diskutert. Kvantemekanikk gir innsikt i grunnleggende lover for materie og energi som har potensial til å revolusjonere databehandling og maskinlæring fundamentalt. Synergier fra disse to dynamiske forskningsfeltene åpner nye horisonter, for eksempel gjennom anvendelse av kvanteprinsipper som sammenfiltring og superposisjon i AI-systemer.

Disse prinsippene kan i stor grad øke effektiviteten til dataanalyse og finne anvendelse på forskjellige områder som klimamodellering, farmasøytisk forskning og materialvitenskap. Kombinasjonen av kvanteberegning og kunstig intelligens gir imidlertid ikke bare muligheter, men også utfordringer, inkludert de høye beregningskravene og kompleksiteten ved å utvikle passende algoritmer.

Å fremme forskning på disse områdene lover ikke bare innovative tilnærminger for å løse komplekse problemer, men reiser også etiske spørsmål om datasikkerhet og ansvarlig bruk av informasjon. Overlappingen mellom kvantemekanikk og kunstig intelligens kan utvide grensene for dagens teknologi og åpne for nye muligheter for fremtidige forskningsretninger.