Skapat en robot "hand" som rör enskilda atomer

Исследователи из Финского центра искусственного интеллекта FCAI и Университета Аалто разработали систему ИИ

на основе глубокого обучения с подкреплением, которая может управлять крошечными «пинцетами» и собирать материалы из отдельных атомов. Создание новых материалов атом за атомом, а не с помощью традиционных химических методов синтеза, может выявить интересные свойства, связанные со сверхпроводимостью или квантовыми состояниями, считают ученые.

Principer för drift av manipulatorn. Bild: I-Ju Chen et al., Nature Communications

С помощью своего метода ученым удалось собрать звездообразную решетку из отдельных атомов серебра в очень холодной вакуумной камере. Формирование точно заданной структуры похоже на перемещение шариков по китайской шашечной доске, отмечают ученые, только в этом случае вместо рук работают крошечные «пинцеты», управляемые ИИ, которые захватывают и перетаскивают каждый атом на место. 

Traditionellt används förstärkningsinlärningi tv-spel eller schack. Det är ett system där AI interagerar med en verklig miljö eller modell. Under inlärningsförloppet försöker AI genom trial and error att uppnå önskat resultat, medan det för rätt åtgärder eller resultat får en belöning. Det nya verket är det första exemplet på att använda förstärkningsinlärning för att manipulera partiklar på nanoskala.

Konstruktion av ett atomgitter. Bild: I-Ju Chen et al., Nature Communications

Авторы работы адаптировали существующее глубокое обучение с подкреплением для этой цели. На изучение алгоритма у ИИ ушло около одного дня, а затем около часа на построение решетки нужной формы. 

Forskarna noterar den exakta rörelsenatomer är svårt även för mänskliga experter. De tror att införandet av maskininlärning kan påskynda valet av parametrar som vanligtvis sorteras ut av människor genom att trial and error. Tillsammans kommer detta att bidra till ett genombrott inom nanoteknik, säger forskare.

Läs mer:

Väteenergi, material mot kallt väder och biotillsatser mot covid-19: vad forskare skapar i norr

Ägget tappades från rymden: se vad som hände med det

"The Walking Dead" fanns för miljoner år sedan: forskare berättade hur de såg ut