خانه / تازه‌ها / بیوتکنولوژی / شبیه سازی شیمیایی با استفاده از هوش مصنوعی

شبیه سازی شیمیایی با استفاده از هوش مصنوعی

پیشرفت‌های خارق العاده در هوش مصنوعی در دهه‌های گذشته روی داده است. از آن جمله می‌توان به خودروهای خودران اشاره کرد و همچنین از کاربرهای روزمره هوش مصنوعی می‌توان به موتورهای جستجو متعدد اشاره کرد که تماماً در زمینه هوش مصنوعی می‌باشد. در حال حاضر دانشمندان موفق به یافتن راهی برای تسریع در شبیه سازی شیمیایی با استفاده از هوش مصنوعی شده‌اند.

هوش مصنوعی
در حال حاضر دنشمندان موفق به پیشرفت در شبیه سازی شیمیایی با استفاده از هوش مصنوعی شده‌اند (تصویر از فیلیپ مارکتوتاند)

استپکتروسکوپی اینفرارد یا طیف سنجی مادون قرمز از جمله روش‌های پژوهشی مهم برای مطالعه دنیای مولکول‌ها می‌باشد. طیف مادون قرمز، آثار شیمیایی است که اطلاعاتی درمورد ترکیب و خواص مواد و ذرات ارائه می‌دهد. در بسیاری از موارد این طیف‌ها بسیار پیچیده می‌باشند و در این موارد تحلیل جزئیات با استفاده از شبیه سازی رایانه‌ای اجتناب ناپذیر می‌باشد. در حالی که اصول محاسبه کوانتوم‌های شیمایی بسیار دقیق می‌باشد اما در عمل به نیاز به تلاش‌های محاسباتی فراوانی دارد. به همین علت این گونه محاسبات محدود به سیستم‌های شیمیایی کوچک شده است.

گروهی از دانشمندان «دانشگاه وینا» موفق به ارائه روشی برای تسریع در این شبیه سازی با استفاده از هوش مصنوعی شده‌اند. برای این منظور روشی که شبکه عصبی مصنوعی نامیده می‌شود مورد استفاده قرار گرفته است. مدل ریاضیاتی که از مغز انسان اقتباص شده است. با استفاده از این روش می‌توان به کامپیوترها روابط پیچیده کوانتومی را آموزش داد که برای مدل سازی طیف‌های مادون بسیار ضروری می‌باشد. در این روش دانشمندان تنها در چند دقیقه می‌توانند این روابط را شبیه سازی نمایند که در حالت معمول هزاران سال با ابرکامپیوترها به طول می‌انجامد. به گفته این دانشمندان: «اکنون ما می‌توانیم مسائل شیمیایی را در حالی شبیه سازی نموده که پیشتر توسط روش‌های معمول شبیه سازی ممکن نبود»

بر اساس نتایج این مطالعه، پژوهشگران اطمینان دارند که روش پیش بینی طیف مورد نظر آنها به صورت گسترده در تجزیه و تحلیل پژوهش‌های طیف سنجی مادون قرمز مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

منابع:

Gastegger M, Behler J, Marquetand P. Machine learning molecular dynamics for the simulation of infrared spectra. Chem. Sci., 2017; 8 (10): 6924 DOI: 10.1039/C7SC02267K

Thomas M, Brehm M, Fligg R, Vöhringer P, Kirchner B. Computing vibrational spectra from ab initio molecular dynamics. Phys Chem Chem Phys. 2013 May 14;15(18):6608-22. doi: 10.1039/c3cp44302g.

University of Vienna. A way to accelerate chemical simulations using artificial intelligence.2017. The material retrieved from thecellule.com. Note that image may be edited for aesthetic reasons and content may be edited for length. The material is available online at: http://taq.ir/1396/08/23/2405

درباره حمید احمدیان مقدم

من به علوم و فناوری های نوین علاقه مند هستم!

این نوشته هم جالبه!

دریای خزر

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است

بزرگ‌ترین دریاچه آب شیرین جهان به آهستگی در حال تبخیر شدن است، یافته‌های جدید نشان …

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *