Bugün kullandığımız ve hayatımızı kolaylaştıran bir çok materyal yıllar boyu süren deneme yanılma yöntemleriyle veya tamamen şans eseri keşfedildi. Ancak bilim insanları artık işi şansa bırakmıyor ve keşif sürecini hızlandırmak için yapay zeka kullanıyor.

Northwestern Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, laboratuvarda yaptıkları deneylerden 200 kat daha hızlı şekilde metal-cam hibritler elde etmek için yapay zekayı kullandı. Bir grup bilim insanı binlerce bileşiğin veri tabanını oluşturuyor böylece algoritmalar yeni malzeme oluşturmak için hangi bileşenlerin bir araya getirileceğini tahmin edebiliyor. Diğer bir grup ise bu malzemeleri kullanmak için yapay zeka kullanıyor.

Önceden bilim insanları ve inşaatçılar gibi neyin nasıl oluştuğunu görmek için malzemeleri karıştırırdı. Örneğin çimento bu şekilde keşfedilmişti. Zamanla çeşitli bileşiklerin fiziksel özelliklerini öğrendiler ancak bilginin çoğu hala sezgiye dayanıyordu.

Şimdiyse bu tarz sezgisel bilgileri kullanmak yerine hızla dışarı aktarılabilen veritabanı ve hesaplamalar kullanılabiliyor. Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü Malzeme Genom Girişimi Direktörü James Warren’a göre bu Sanayi Devrimi’nden sonra gerçekleşen en büyük devrim potansiyeline sahip.

Bir malzemeyi keşfetmek veya pil gibi bir ürüne entegre etmek 20 yılı aşkın süreye mal olabiliyor. Ancak bu süreç hızlandığında daha iyi piller, cep telefonu camları, roketler ve sağlık cihazları için daha kaliteli sensörler üretilebilecek. Kısacası Warren’ın da dediği gibi “Maddeden yapılmış herhangi bir şeyi geliştirebiliriz.”

İsviçre’deki École Polytechnique Fédérale de Lausanne’de araştırmacı olan Nicola Marzari , tek bir katmandan oluşan 2D materyaller oluşturmak için soyulabilen 3D materyaller meydana getirmek istedi. Bunun için yapay zekadan yardım aldı. Marzari’nin ekibinin algoritması çeşitli veri tabanlarındaki bilgileri inceledi.  Bu çalışma, bilim insanlarının hangi bileşiklerin yeni ve heyecan verici materyaller oluşturabileceğini tahmin etmek için veritabanlarını nasıl kullandıklarının bir örneğidir. Bununla birlikte, bu tahminlerin hala bir laboratuvarda onaylanması gerekiyor.  Marzari’nin çalışmasına benzer pek çok çalışma bulunuyor.

Tüm bu çalışmalar yapay zeka ile materyal biliminin geleceğinin parlak olduğunu gösteriyor. Ancak elbette çeşitli zorluklar da söz konusu. Öncelikle bilgisayarlar her şeyi tahmin edemez. EPFL’den Marzari, bilgisyarların tahminlerinde çeşitli hatalar olduğunu ve çoğunlukla gerçek dünyayı hesaba katmayan basitleştirilmiş bir malzeme modeli üzerinde çalıştıklarını söylüyor. Sıcaklık ve nem gibi çevresel faktörler bileşiklerin davranışlarını etkiler. Çoğu algoritma bu tip çevresel faktörleri dikkat elmadan hesaplama yapar. Ki bu büyük bir problem doğurmaktadır.

Başka bir problem de her bileşik hakkında hala yeterli veriye sahip olmamamızdır. Ancak bilim insanları bir gün deney yapmak için insana ihtiyaç duyulmayacağını ve tüm deneylerde sadece robotlar ve yapay zekanın yer alacağını düşünüyor.

Yazar Hakkında

mm

Girişimcileri, şirketleri, yatırımcıları ve profesyonelleri bir araya getiren geniş bir ekosistem olan İTÜ Çekirdek, kimyadan elektroniğe, bilişimden biyogenetiğe tüm sektörlere açık bir girişimcilik merkezidir.

Close