В ЮФУ предложили новый подход в создании самоуправляемой научной лаборатории
Благодаря исследованию сотрудников Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета автономные лаборатории смогут оперативно решать проблему ускорения разработки новых уникальных материалов.
Исследование проводится в рамках реализации Программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Современные технологии искусственного интеллекта неуклонно меняют не только привычный образ нашей жизни. Под его воздействием изменяются также исследовательские принципы и подходы в разных научных областях, в том числе и в науке о материалах.
Многие передовые достижения в этой сфере зависят от уровня и качества оснащения научных лабораторий, в которых выполняются эксперименты. Немаловажный вклад в успешное проведение экспериментов с наноматериалами вносит и профессиональный опыт самих исследователей. Именно этот аспект зачастую достаточно трудно смоделировать и описать алгоритмически.
Возможности искусственного интеллекта позволяют обучать машины на примерах и больших данных, для того чтобы впоследствии доверить рутинные процессы проведения экспериментов компьютерам. Новый подход в направлении создания научной беспилотной лаборатории для автономного синтеза и диагностики функциональных материалов, управляемой искусственным интеллектом, предложили научные сотрудники Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета. Результаты исследования ученые ЮФУ опубликовали в журнале Nanomaterials.
Ученые считают, что их подход поможет исследователям существенно снизить временные и ресурсные затраты по непрерывной обработке и анализу результатов экспериментов. «Программа «Приоритет 2030» позволила нам сфокусироваться на пяти стратегических проектах, один из которых направлен на разработку решений новых материалов. Это создание новых технологических линий для ускорения минимум в два раза, создание принципиально новых материалов для энергетики, катализа, фармацевтики и так далее.
В этом направлении мы сконцентрировали ключевые ресурсы: есть молодые исследователи, доктора наук. С прошлого года мы являемся участниками реализации Федеральной научно-технической программы по синхротронным исследованиям. Проект, который реализует группа Александра Солдатова, является одним из ключевых. Здесь создаются прототипы тех, беспилотных, самоуправляемых лабораторий, которые станут в итоге основой нового технологического процесса создания новых материалов», — прокомментировала ректор ЮФУ Инна Шевченко.
Профессор Мария Бутакова, возглавившая коллектив исследователей, поясняет, что главная особенность научной разработки — дата-центричный подход, положенный в основу архитектуры самоуправляемой лаборатории и объединяющий в себе возможности современных методов искусственного интеллекта, интернета вещей и технологий больших данных.
«Применение технологий анализа данных и методов искусственного интеллекта, развитых нами в области прикладной математики, сейчас крайне актуальны при решении задач современной науки о материалах. Беспилотные самоуправляемые лаборатории позволят в кратчайшие сроки решать проблему ускорения разработки новых уникальных материалов с требуемыми характеристиками», – считает Мария Александровна.
По словам научного руководителя направления наук о материалах Южного федерального университета, профессора Александра Солдатова, ученые постарались расширить представление исследователей о возможностях использования информации, получаемой в ходе экспериментов.
«Агрегированные данные играют в нашем подходе центральную и ключевую, а не вспомогательную роль. Так, вместо автоматизации отдельных рутинных процессов экспериментирования станут доступными все уникальные возможности современного искусственного интеллекта.
Дата-центричный подход, по своей сути, предназначен для обеспечения дообучения моделей искусственного интеллекта, положенного в основу самоуправляемой лаборатории, подобно человеку, непрерывно обучающемуся под воздействием окружающей его среды. Это значительный шаг на пути к автономному ускоренному открытию новых функциональных наноматериалов,» — уверен Александр Солдатов.
Благодаря дата-центричному подходу получится реализовать полнофункциональную среду моделирования процесса научного эксперимента на основе привнесения реальных объектов, используемых исследователями, в цифровое пространство. Такая среда необходима для обучения интеллектуальных агентов, являющихся «разумом» автономной самоуправляемой лаборатории синтеза и диагностики наноматериалов.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно