Microsoft представила ИИ-инструменты для создания и моделирования новых материалов

Microsoft Research представила два инновационных инструмента на базе искусственного интеллекта — MatterGen и MatterSim. Они предлагают новый подход к разработке материалов. В отличие от традиционных методов, основанных на поиске среди уже существующих вариантов, эти инструменты способны создавать и тестировать совершенно новые материалы с нуля.

Как работают эти инструменты

MatterGen генерирует уникальные материалы, используя алгоритм диффузии, который позволяет формировать трёхмерные молекулярные структуры. Затем MatterSim анализирует эти материалы, моделируя их поведение в реальных условиях. Вместе они дают учёным возможность проектировать материалы с заданными химическими, механическими и электронными свойствами, что значительно превосходит возможности традиционных методов.

Инструменты уже доказали свою эффективность на практике. Например, Microsoft Research и Институт передовых технологий Шэньчжэня разработали новый материал под названием TaCr2O6, созданный MatterGen. Проверка показала, что реальные свойства материала совпали с прогнозами ИИ в 80% случаев.

Что ещё известно

MatterSim также позволяет тестировать материалы в экстремальных условиях, моделируя температуры от абсолютного нуля до 5000 Кельвинов и давления до 10 миллионов атмосфер. Для выполнения таких сложных вычислений инструмент сочетает принципы квантовой механики и машинного обучения.

«MatterGen создаёт тысячи вариантов материалов, отвечающих пользовательским критериям, предлагая решения для конкретных задач», — объясняет Тянь Се, руководитель исследований Microsoft Research. Он считает, что это новый подход к проектированию материалов.

Microsoft опубликовала исходный код MatterGen под лицензией MIT, а также предоставила доступ к данным для обучения и настройки. Теперь оба инструмента доступны в составе платформы Microsoft Azure Quantum Elements, где они помогают разрабатывать материалы для батарей, магнитов и топливных элементов.

Кроме того, корпорация разместила результаты своих исследований в журнале Nature. MatterGen и MatterSim являются частью инициативы Microsoft «ИИ для науки» (AI for science), которая стартовала 2,5 года назад.