هوشمصنوعی، قوانین اساسی مکانیک کوانتومی را یاد گرفت
مجله ايلياد/ روش يادگيري عميق ماشين، ميتواند توابع موج مولکولي و ويژگيهاي الکترونيکي مولکولها را پيشبيني کند. اين الگوريتم ميتواند فعاليتهاي شبيهسازي آتي را در طراحي مولکولها دارو يا مواد جديد تسريع ببخشد. اين هوشمصنوعي مبتکرانه که تيمي از محققان دانشگاه وارويک، دانشگاه فني و مهندسي برلين و دانشگاه لوکزامبورگ آنرا طراحي کرده است، ميتواند براي تسريع طراحيِ مولکولها دارو يا مواد جديد به کار برده شود. معمولاً از الگوريتمهاي يادگيري ماشين و هوشمصنوعي براي پيشبيني رفتارهاي خريد انسان و تشخيص چهره يا دست خط، استفاده ميشود. اکنون هوشمصنوعي در تحقيقات علمي بهعنوان ابزاري حياتي براي انجام اکتشافات علمي در نظر گرفته ميشود. هوشمصنوعي در شيمي هم نقش موثري دارد و براي پيشبيني پيامدهاي آزمايشها يا سيستمهاي کوانتومي مورد استفاده قرار ميگيرد. هوشمصنوعي براي انجام اين کار، بايد بتواند قوانين اساسي فيزيک را بهطور سيستماتيک مديريت کرده و آنها را به کار بگيرد. يک تيم ميانرشتهاي از شيميدانان، فيزيکدانان و دانشمندان علوم کامپيوتري از دانشگاه وارويک، دانشگاه فني و مهندسي برلين و همچنين دانشگاه لوکزامبورگ، موفق به طراحي الگوريتم يادگيري عميقي شدهاند که ميتواند حالات کوانتومي مولکولها و توابع موج را پيشبيني کند؛ اين توابع همه ويژگيهاي مولکولها را تعيين ميکنند. هوشمصنوعي اين کار را با يادگيريِ چگونگي حل معادلات اساسي مکانيک کوانتومي، انجام ميدهد. شيوهي انجام اين کار، طي مقالهاي در مجلهي Nature Communications منتشرشده است. حل اين معادلات به روش هميشگي، مستلزم منابع محاسباتي با عملکرد بسيار بالايي است و ماهها زمان ميبرد که فرايند محاسبات به پايان برسد. همين عامل ميتواند باعث شود طراحي مولکولهاي جديد براي اهداف صنعتي و پزشکي به امري واجب و ضروري تبديل گردد. الگوريتم هوشمصنوعي تازه طراحيشده، ميتواند در عرض چند ثانيه در لپتاپ يا گوشيهاي موبايل هوشمند به انجام پيشبينيهاي دقيقي بپردازد. دکتر «ريچارد موريه» از گروه شيمي دانشگاه وارويک، ميگويد: «اين فعاليت مشترکِ سه ساله، مستلزم برخورداري از دانش کامپيوتري بالايي بود تا طراحي و توسعهي الگوريتم هوشمصنوعي موردنظر ما مقدور شود. اين الگوريتم بايد توانايي پيشبيني شکل و رفتار توابع موج را داشته باشد. افزون بر اين، دانشمندانِ دخيل در اين پروژه، بايد به شيمي و فيزيک هم تسلط کافي داشته باشند تا دادههاي شيمي کوانتومي را بهگونهاي مورد پردازش و نمايش قرار دهند که براي الگوريتم قابل مديريت باشد.» دانشمندان اين پروژه، با موضوع يادگيري ماشين در فيزيک کوانتومي در «IPAM» براي يک دورهي سه ماهه گرد هم آمدهاند. پروفسور «کلوس رابرت مولر» از موسسهي مهندسي نرمافزار و علوم کامپيوتري نظري در دانشگاه فني و مهندسي برلين، ميگويد: «اين پروژه علميِ ميانرشتهاي با پيشرفت قابلتوجهي همراه بوده است، روشهاي هوشمصنوعي ميتوانند بهطور کارآمد، دشوارترين جنبههاي شبيهسازي مولکولي کوانتومي را انجام دهند. در چند سال آتي، روشهاي هوشمصنوعي بهعنوان يکي از بخشهاي اساسي فرايند اکتشاف در شيميِ محاسباتي و فيزيک مولکولي، براي خود جا باز خواهند کرد.» پروفسور «الکساندر کاچنکو» از گروه فيزيک و تحقيقات مواد در دانشگاه لوکزامبورگ، ميگويد: «اين پروژه زمينه را براي رسيدن به سطح جديدي از طراحي مرکب فراهم ميآورد؛ يعني ويژگيهاي الکترونيکي و ساختاريِ مولکول ميتوانند بهطور همزمان، بهگونهاي تنظيم شوند که معيارهاي موردنظر دانشمندان برآورده شود.»