Nové materiály vytvářené s pomocí umělé inteligence by měly prospět průmyslu
Počítač dokáže navrhnout nové hmoty s požadovanými vlastnostmi. Pak je sice stejně musejí vyzkoušet lidé v laboratoři, ale ušetřit si tak mohou spoustu času.
Už přes sedm set nových materiálů pomohla vytvořit umělá inteligence britské společnosti DeepMind Technologies, která pro sebe používá obvykle označení Google DeepMind, protože ji americký softwarový gigant v roce 2014 pohltil. Výzkumníci doufají, že získají suroviny pro výrobu lepších slunečních článků, baterií, počítačových čipů a další techniky.
Obvyklým postupem při vývoji je, že badatelé kombinují už známé materiály a zjišťují, jestli třeba vzniklá nová slitina nebo syntetická látka má vlastnosti, které by mohly být k něčemu užitečné. Dělat tohle úplně naslepo by ovšem bylo hodně neefektivní. A tak výzkumníci zvažují už známé vlastnosti možných vstupních materiálů, posuzují, jaký průběh reakcí se dá očekávat, a co by tedy mohlo být konečným výsledkem. Do reálných pokusů se pak dostanou jenom ty návrhy, které v teorii působí slibně. Nakonec výzkumníci ověří, jestli opravdu vyrobili, co chtěli.
Tento proces už dávno urychlilo počítačové modelování, které odhady vlastností dosud neexistujících hmot uskutečňuje díky lidmi připraveným počítačovým programům zahrnujícím dosavadní znalosti.
Robotická chirurgie představuje rostoucí a nadějnou oblast medicíny, v níž má dominantní postavení americká společnost Intuitive Surgical. Její britský konkurent se nyní chystá k expanzi, která by mohla být výhodná i pro české pacienty.
Monopol v robotické chirurgii končí. Prospěch z toho budou mít i čeští pacienti
Enjoy
Počítač se učí sám
Zmíněná společnost DeepMind jde dál. Využívá systému hlubokého učení, což je postup umělé inteligence, při němž se počítačový systém na základě dřívějších dat sám učí posuzovat nové případy. Není tedy zapotřebí trpělivě psát pravidla pro každé rozhodnutí, které umělá inteligence učiní. Místo toho se tréninkem posilují vnitřní spoje programu, čímž se zhruba napodobuje (alespoň podle teorie) způsob, jakým se učí lidský mozek. Takovéto postupy se v materiálovém inženýrství už používají, metoda DeepMind však umožňuje využít řádově většího množství dat.
Metoda propojuje dva přístupy. První navrhuje nové materiály tak, že by se v existujících materiálech zaměnily chemické prvky za jiné, snad vhodnější. Druhý postup pak posuzuje stabilitu potenciálně vzniklých materiálů na základě jejich chemických vzorců.
Opravdu horké počasí, jaké jsme zažili toto léto, má i nečekané souvislosti. Klade vyšší nároky také na letadla – potřebují o něco delší ranvej pro start, mají vyšší spotřebu paliva a unesou trochu nižší náklad. A to všechno stojí peníze, píše ve svém příspěvku pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.
Horké počasí vadí i letadlům, prodlužuje vzlet a snižuje nosnost stroje
Enjoy
Výsledkem je předpověď možné existence 2,2 milionu nových materiálů. Vědci z nich vytipovali 736, které v laboratoři opravdu vytvořili, a teď testují jejich vlastnosti. Reálné poznatky o tom, co z předpovědí se potvrdilo a co ne, systém umělé inteligence zahrne do navrhování dalších materiálů.
V tuto chvíli společnost DeepMind považuje za nejslibnější navržené materiály, který by mohly být použity jako vodiče v lithium-iontových bateriích, kde v pevném skupenství přepravují ionty mezi elektrodami.
Robot místo laboranta
Souběžně s publikováním výsledků DeepMind ve vědeckém časopise Nature popsali v témže periodiku možnosti automatické přípravy takovýchto materiálů vědci z Lawrenceovy národní laboratoře v kalifornském Berkeley.
Výzkumníci z tamního ústavu využívají mimo jiné i některá data z databáze materiálů společnosti DeepMind. Umělou inteligenci a strojové učení, „natrénované“ na informacích z vědecké literatury, propojují s robotickým systémem. Ten pomocí svých ramen vytipované materiály připravuje. Systém si sám vyhodnotí, jaké způsoby výroby požadovaného materiálu použije.
„Časy se mění, ocel je věčná.“ Tak zní proslulý výrok připisovaný globálnímu ocelářskému magnátovi Lakshmimu Mittalovi. Neplatí však stoprocentně – ocel možná opravdu je věčná, ale také prochází změnami. Teď se třeba má stát „zelenější“. Nové technologie začínají tuto objednávku plnit, píše pro Newstream vědecký novinář Josef Tuček.
Začal lukrativní závod. Kdo převede „věčnou” ocel do zelenějších časů, vydělá
Enjoy
Vědci popsali, že za 17 dnů nepřetržité práce robot uskutečnil 355 experimentů a úspěšně syntetizoval 41 z 58 navržených sloučenin. V běžné laboratoři, kde pracují lidé, je tak krátká doba nepředstavitelná.
„Když máte smůlu, může vám to trvat měsíce i roky,“ postěžovala si profesorka Kristin Perssonová z Lawrenceovy laboratoře, která program vývoje robotického „laboranta“ vede. Připustila, že pro studenty je opakující se neúspěch pokusů frustrující. Strojovému systému je to jedno, zkouší prostě dál a dál jiné postupy.
Další články od Josefa Tučka najdete zde
PODZIMNÍ NEWSTREAM CLUB PRÁVĚ VYCHÁZÍ
Jak se udržet v kondici a vytvářet dlouhodobou hodnotu? Snaha udržovat se v souladu s nároky doby je hlavní téma aktuálního magazínu Newstream CLUB, který nyní vychází, s podtitulem VYJEDNEJTE SI SVŮJ ŽIVOT.
Proč se vyjednávání stává jednou z hlavních dovedností pro budoucí úspěch, vysvětlí přední český vyjednavač a titulkový muž Radim Pařík.
Na otázku ‚Jak zůstat relevantní i v dalších letech?‘ odpovídají i další osobnosti byznysu, showbyznysu, ale také medicíny. Například vyhlášená pohybová lékařka Karolína Velebová, která se stará o řadu vrcholových sportovců včetně olympioniků. Dědička kávového impéria Christina Meinl ukazuje na historii legendární firmy, jak důležité bylo pro její přežití a dlouhodobý úspěch ochota radikálně se změnit a začít znovu téměř od nuly.
Partner Penta Investments Václav Jirků popisuje, jak důležitou roli bude hrát soukromý sektor ve zdravotní péči a sociálních službách.
O duševním zdraví, wellbeingu a o tom, jak jich dosahovat pomocí moderních technologií, hovoří Jiří Diblík, spolutvůrcem globálně úspěšné wellbeingové a mental health aplikace VOS Health.
Páté vydání čtvrtletníku Newstream CLUB je v prodeji na stáncích i v online distribuci Send, kde je možné titul také předplatit. Digitální verzi magazínu lze zakoupit přímo na webu newstream.cz.
Na další číslo se můžete těšit již v prosinci.
