Microsoft Research ได้เปิดตัวระบบ AI ปฏิวัติที่เรียกว่า MatterGen ซึ่งสามารถสร้างวัสดุใหม่ตามคุณสมบัติเฉพาะ และคาดว่าจะเร่งการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีหลัก เช่น แบตเตอรี่และแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างมีนัยสำคัญ MatterGen ล้มล้างวิธีการดั้งเดิมในการค้นหาวัสดุใหม่ โดยไม่ต้องอาศัยการคัดกรองสารประกอบที่มีอยู่จำนวนมหาศาลอีกต่อไป แต่สร้างวัสดุใหม่โดยตรงตามคุณสมบัติที่ต้องการ เช่นเดียวกับที่มีประสิทธิภาพและสะดวกพอๆ กับเครื่องกำเนิดภาพ AI ที่สร้างภาพตามคำอธิบายข้อความ เทคโนโลยีที่ก้าวล้ำนี้จะมีผลกระทบอย่างมากต่อการจัดเก็บพลังงานและการประมวลผล และคาดว่าจะขับเคลื่อนความนิยมของยานพาหนะไฟฟ้าและลดต้นทุนของพลังงานหมุนเวียน
การเปิดตัว MatterGen ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบวัสดุใหม่ๆ แตกต่างจากวิธีการทั่วไป แทนที่จะคัดกรองสารประกอบที่มีอยู่หลายล้านรายการ MatterGen จะสร้างวัสดุใหม่โดยตรงตามคุณสมบัติที่ต้องการ คล้ายกับวิธีที่เครื่องสร้างภาพ AI สร้างภาพจากคำอธิบายข้อความ
MatterGen ใช้โมเดล AI พิเศษที่เรียกว่าโมเดลการแพร่กระจาย คล้ายกับเครื่องกำเนิดภาพอย่าง DALL-E แต่ปรับให้ทำงานกับโครงสร้างคริสตัลสามมิติได้ ระบบจะปรับปรุงการจัดเรียงอะตอมแบบสุ่มทีละน้อย ส่งผลให้วัสดุที่มีประโยชน์มีความเสถียรและตรงตามเกณฑ์ที่กำหนด การวิจัยแสดงให้เห็นว่าวัสดุที่สร้างโดย MatterGen นั้น “มีแนวโน้มที่จะแปลกใหม่และมีเสถียรภาพมากกว่าถึง 15 เท่า และใกล้เคียงกับพลังงานขั้นต่ำในท้องถิ่นถึง 15 เท่า” มากกว่าวิธี AI ก่อนหน้านี้ ซึ่งหมายความว่าวัสดุที่ได้ไม่เพียงแต่มีแนวโน้มที่จะใช้งานได้จริงเท่านั้น แต่ยังนำไปปฏิบัติได้ง่ายขึ้นอีกด้วย
ในการสาธิตที่โดดเด่น ทีม Microsoft ได้ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงเซินเจิ้นของจีน เพื่อสังเคราะห์วัสดุใหม่ TaCr2O6 ซึ่งใกล้เคียงกับผลการออกแบบของ MatterGen มาก เพื่อตรวจสอบมูลค่าการใช้งานจริงของระบบ MatterGen มีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษและสามารถ "ปรับแต่ง" เพื่อผลิตวัสดุที่มีโครงสร้างผลึกเฉพาะและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์หรือแม่เหล็กได้ตามความต้องการเฉพาะ คุณสมบัตินี้จะมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อออกแบบวัสดุสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเฉพาะ
การใช้งานที่เป็นไปได้ของเทคโนโลยีนี้สามารถเปลี่ยนแปลงสาขาการจัดเก็บพลังงานและการประมวลผลได้ การพัฒนาวัสดุใหม่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาการจัดเก็บพลังงาน การออกแบบเซมิคอนดักเตอร์ และเทคโนโลยีการจับคาร์บอน ตัวอย่างเช่น วัสดุแบตเตอรี่ที่ได้รับการปรับปรุงสามารถเร่งการนำรถยนต์ไฟฟ้ามาใช้ ในขณะที่วัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอาจทำให้พลังงานหมุนเวียนมีราคาไม่แพงมากขึ้น
เพื่อเร่งการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ Microsoft ได้เปิดตัวซอร์สโค้ดของ MatterGen ภายใต้ใบอนุญาตโอเพ่นซอร์ส เพื่อให้นักวิจัยทั่วโลกสามารถสร้างสรรค์นวัตกรรมบนพื้นฐานนี้ได้ MatterGen ได้รับการพัฒนาโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการริเริ่ม "ปัญญาประดิษฐ์และวิทยาศาสตร์" ของ Microsoft ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อใช้ AI เพื่อเร่งการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ นอกจากนี้ MatterGen ยังทำงานร่วมกับแพลตฟอร์ม Azure Quantum Elements ของ Microsoft เพื่อให้บริการประมวลผลบนคลาวด์แก่องค์กรและนักวิจัย
อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญยังเตือนด้วยว่าแม้ว่า MatterGen จะแสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญ แต่ก็ยังจำเป็นต้องมีการทดสอบและการปรับปรุงที่ครอบคลุมเพื่อย้ายวัสดุที่ออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ไปสู่การใช้งานจริง แม้ว่าผลลัพธ์ที่คาดการณ์ไว้ของระบบนี้จะน่าพอใจ แต่ก็ยังต้องได้รับการตรวจสอบเชิงทดลองก่อนการใช้งานทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม การพัฒนาทางเทคโนโลยีของ MatterGen ถือเป็นก้าวสำคัญในการใช้ AI เพื่อเร่งการค้นพบทางวิทยาศาสตร์อย่างไม่ต้องสงสัย
บล็อก: https://www.microsoft.com/en-us/research/publication/mattergen-a-generative-model-for-inorganic-materials-design/
ไฮไลท์:
**MatterGen คือระบบ AI ใหม่ที่สามารถสร้างวัสดุใหม่ได้ตามความต้องการเฉพาะ ซึ่งอาจช่วยเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีได้ -
** ระบบนี้ใช้แบบจำลองการแพร่กระจายเพื่อสร้างวัสดุที่มีความเสถียรโดยมีอัตราความสำเร็จสูงกว่าเดิมถึง 15 เท่า -
** Microsoft ทำให้เทคโนโลยีโอเพ่นซอร์สนี้เพื่อส่งเสริมนวัตกรรมและความร่วมมือในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับโลก -
กล่าวโดยสรุป การเกิดขึ้นของ MatterGen นับเป็นการปฏิวัติในสาขาวัสดุศาสตร์ ลักษณะโอเพ่นซอร์สของมันจะส่งเสริมความร่วมมือด้านการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ระดับโลก เร่งการพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ และอัดฉีดพลังใหม่ให้กับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในอนาคต เราหวังว่าจะได้เห็น MatterGen ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ และมีส่วนช่วยในอนาคตที่ดีกว่าสำหรับมนุษยชาติ