Erstellt eine Roboter-"Hand", die einzelne Atome bewegt

Forscher des finnischen Zentrums für Künstliche Intelligenz (FCAI) und der Aalto-Universität haben ein KI-System entwickelt

Basierend auf Deep Reinforcement Learning, das winzige "Pinzetten" steuern und Materialien aus einzelnen Atomen zusammensetzen kann.Die Herstellung neuer Materialien Atom für Atom anstelle herkömmlicher chemischer Synthesemethoden kannUm interessante Eigenschaften im Zusammenhang mit Supraleitung oder Quantenzuständen zu identifizieren, wird angenommen, dassWissenschaftler.

Funktionsprinzipien des Manipulators. Bild: I-Ju Chen et al., Nature Communications

Mit ihrer Methode gelang es den Wissenschaftlern, in einer sehr kalten Vakuumkammer ein sternförmiges Gitter aus einzelnen Silberatomen zusammenzusetzen.Die Bildung einer genau definierten Struktur ähnelt der Bewegung von Kugeln auf einem chinesischen Schachbrett, heißt esWissenschaftlern, nur dass in diesem Fall anstelle von Händen winzige, von KI gesteuerte "Pinzetten" arbeiten, dieund ziehen Sie jedes Atom an seinen Platz. 

Traditionell wird Reinforcement Learning verwendetin Videospielen oder Schach. Es ist ein System, bei dem KI mit einer realen Umgebung oder einem Modell interagiert. Beim Lernen versucht die KI durch Versuch und Irrtum, das gewünschte Ergebnis zu erzielen, während sie für die richtigen Aktionen oder Ergebnisse eine Belohnung erhält. Die neue Arbeit ist das erste Beispiel für die Verwendung von Verstärkungslernen zur Manipulation von Partikeln im Nanomaßstab.

Aufbau eines Atomgitters. Bild: I-Ju Chen et al., Nature Communications

Zu diesem Zweck haben die Autoren der Arbeit bestehendes Deep Reinforcement Learning angepasst. Die KI brauchte etwa einen Tag, um den Algorithmus zu studieren, und dann etwa eine Stunde, um das Gitter der gewünschten Form aufzubauen.

Die Forscher bemerken diese präzise BewegungAtome ist selbst für menschliche Experten schwierig. Sie glauben, dass die Einführung von maschinellem Lernen die Auswahl von Parametern beschleunigen kann, die normalerweise von Menschen durch Versuch und Irrtum aussortiert werden. Zusammen wird dies zu einem Durchbruch in der Nanotechnologie beitragen, sagen Wissenschaftler.

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