Stworzył robotyczną „rękę”, która porusza pojedynczymi atomami

Naukowcy z Fińskiego Centrum Sztucznej Inteligencji FCAI i Uniwersytetu Aalto opracowali system sztucznej inteligencji

oparte na uczeniu się przez głębokie wzmacnianie,które potrafią kontrolować maleńkie „pęsety” i zbierać materiały z poszczególnych atomów. Tworzenie nowych materiałów atom po atomie, zamiast stosowania tradycyjnych metod syntezy chemicznej, mogłoby ujawnić interesujące właściwości związane z nadprzewodnictwem lub stanami kwantowymi – twierdzą naukowcy.

Zasady działania manipulatora. Zdjęcie: I-Ju Chen i in., Nature Communications

Dzięki swojej metodzie naukowcom udało się zebraćgwiaździsta siatka pojedynczych atomów srebra w bardzo zimnej komorze próżniowej. Naukowcy zauważają, że tworzenie precyzyjnie określonej struktury przypomina przesuwanie kulek po chińskiej szachownicy, z tą różnicą, że w tym przypadku zamiast rąk służą maleńkie „pęsety” sterowane przez sztuczną inteligencję, które chwytają i przeciągają każdy atom na miejsce. 

Tradycyjnie stosuje się uczenie przez wzmacnianiew grach wideo lub szachach. Jest to system, w którym sztuczna inteligencja wchodzi w interakcję z rzeczywistym środowiskiem lub modelem. W trakcie nauki AI próbuje metodą prób i błędów osiągnąć zamierzony rezultat, natomiast za właściwe działania lub rezultaty otrzymuje nagrodę. Nowa praca jest pierwszym przykładem wykorzystania uczenia się przez wzmacnianie do manipulowania cząstkami w nanoskali.

Budowa sieci atomowej. Zdjęcie: I-Ju Chen i in., Nature Communications

Autorzy pracy zaadaptowali w tym celu istniejące metody głębokiego uczenia się przez wzmacnianie. Przestudiowanie algorytmu zajęło AI około jednego dnia, a następnie zbudowanie siatki o pożądanym kształcie – około godziny.

Naukowcy zauważają, że precyzyjny ruchatomów jest trudne nawet dla ludzkich ekspertów. Uważają, że wprowadzenie uczenia maszynowego może przyspieszyć dobór parametrów, do których ludzie zwykle dochodzą metodą prób i błędów. Naukowcy twierdzą, że razem pomoże to w dokonaniu przełomu w nanotechnologii.

Czytaj więcej:

Energia wodoru, materiał chroniący przed zimnem i biododatki przeciwko COVID-19: co naukowcy tworzą na północy

Jajko zostało zrzucone z kosmosu: zobacz, co się z nim stało

„The Walking Dead” istniało miliony lat temu: naukowcy opowiedzieli, jak się pojawili