個々の原子を動かすロボットの「手」を作成

フィンランド人工知能センター FCAI とアールト大学の研究者が AI システムを開発

深層強化学習に基づいて、小さな「ピンセット」を制御し、個々の原子から物質を収集できます。従来の化学合成法を使用するのではなく、原子ごとに新しい材料を作成することで、超伝導や量子状態に関連する興味深い特性が明らかになる可能性があると科学者らは述べています。

マニピュレータの動作原理。画像: I-Ju Chen ら、Nature Communications

彼らの方法を使用して、科学者たちはなんとか収集しました非常に冷たい真空チャンバー内で、個々の銀原子の星型格子が形成されます。正確に定義された構造を形成することは、中国のチェッカー盤上でボールを移動させることに似ている、と科学者らは指摘するが、この場合のみ、手の代わりに AI 制御の小さな「ピンセット」が各原子を掴んで所定の位置に引きずり込むように機能する。

従来、強化学習が使用されていましたビデオゲームやチェスで。 AI が実際の環境やモデルと相互作用するシステムです。学習の過程で、AI は試行錯誤を繰り返しながら望ましい結果を達成しようとしますが、正しい行動や結果に対しては報酬を受け取ります。この新しい研究は、強化学習を使用してナノスケールで粒子を操作した最初の例です。

原子格子の構築。画像: I-Ju Chen ら、Nature Communications

この研究の著者は、この目的のために既存の深層強化学習を適応させました。 AI がアルゴリズムを学習するのに約 1 日かかり、その後、目的の形状の格子を構築するのに約 1 時間かかりました。 

研究者は、正確な動きがアトムは人間の専門家でさえ難しいです。彼らは、機械学習の導入により、通常は人が試行錯誤して選別するパラメータの選択をスピードアップできると考えています。一緒に、これはナノテクノロジーの突破口を作るのに役立つだろう、と科学者は言う.

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