Dự đoán các hàm sóng và các đặc tính điện tử của phân tử bằng trí tuệ nhân tạo

Tháng Tư 08 07:00 2020

Một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ trường Đại học Warwick, Đại học Kỹ thuật Berlin và Đại học Luxembourg đã công bố một thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) mới trên tạp chí Nature Communications. Thuật toán này hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển các phân tử thuốc và các vật liệu mới.

điện tử

Các thuật toán của trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML) thường được dùng để dự đoán hành vi mua hàng, nhận diện khuôn mặt hoặc chữ viết của con người. Nhóm các nhà khoa học liên ngành từ Đại học Warwick, Đại học Kỹ thuật Berlin và Đại học Luxembourg muốn mở ra một ứng dụng mới cho công nghệ chủ chốt này. Vì vậy, họ đã phát triển một thuật toán máy học sâu có thể dự đoán các trạng thái lượng tử của các phân tử, được gọi là các hàm sóng, từ đó, xác định được tất cả các đặc tính của phân tử.

Để đạt được mục tiêu này, AI cần có khả năng kết hợp các định luật vật lý cơ bản và học cách giải các phương trình của cơ học lượng tử như phương trình Schrödinger. Việc giải những phương trình này hay những phương trình tương tự theo cách thông thường đòi hỏi máy tính có hiệu năng cao, có thể giải quyết các vấn đề mà máy tính thông thường phải mất vài tháng thực hiện. Thuật toán AI mới phát triển này có thể đem lại những dự đoán chính xác trong vòng vài giây ngay trên máy tính xách tay hoặc điện thoại di động.

Tiến sĩ Reinhard Maurer từ Khoa Hóa học tại Đại học Warwick cho biết: “Đây kết quả của một sự hợp tác đầy nỗ lực trong ba năm của chúng tôi. Nó đòi hỏi chúng tôi cần có những kiến thức chuyên sâu trong lĩnh vực khoa học máy tính để phát triển những thuật toán AI có đủ khả năng nắm bắt hình dạng và chuyển động của các hàm sóng. Hơn thế, nó còn đòi hỏi những kinh nghiệm về hóa học và vật lý để tái hiện dữ liệu hóa lượng tử trong một hình thức mà thuật toán đó có thể quản lý được.”

Giáo sư Klaus Robert-Muller của Viện nghiên cứu Kỹ thuật phần mềm và Khoa học máy tính lý thuyết của Đại học Kỹ thuật Berlin cũng cho biết: “Sự nghiên cứu liên ngành này là một cột mốc quan trọng để chứng tỏ rằng các phương pháp trí tuệ nhân tạo (AI) có thể hoạt động hiệu quả ở những khía cạnh phức tạp nhất của mô phỏng phân tử lượng tử.”

Giáo sư Alexandre Tkatchenko đến từ Khoa Vật lý của Đại học Luxembourg cho rằng: “Công trình này đưa lĩnh vực thiết kế hợp chất lên một tầm cao mới, trong đó các đặc tính cấu trúc và điện tử của một phân tử có thể điều chỉnh để tạo ra những tiêu chuẩn ứng dụng như mong muốn”.

Để xem các tin bài khác về “Trí tuệ nhân tạo”, hãy nhấn vào đây.

 

(Nguồn: Trendspots Editorial Office/ Hannover Messe)

Bình luận hay chia sẻ thông tin