خط رند ۹۱۲: پژوهشگران درحال توسعه هوش مصنوعی هستند تا کنترل میکروسکوپ ها را به هوش مصنوعی بدهند و کار سریع تر و دقیق تر صورت گیرد.
به گزارش خط رند ۹۱۲ به نقل از مهر، ترکیب شیمیایی یک ماده به تنهایی، گاهی اطلاعات کمی در مورد خواص آن ارائه می دهد. عامل تعیین کننده، بیشتر، آرایش مولکول ها در ساختار شبکه اتمی یا روی سطح ماده است. علم مواد از این عامل برای ایجاد خاصیت های خاص با اعمال اتم ها و مولکول ها روی سطوح با کمک میکروسکوپ های با کارآیی بالا استفاده می نماید. این موضوع، بسیار وقت گیر بوده و همین طور نانوساختارهای تولید شده به نسبت ساده هستند.
یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه گرتس اتریش با بهره گیری از هوش مصنوعی می خواهد ساخت نانوساختارها را بهبود دهند. نتایج کار آنها در مقاله ای در مجله Computer Physics Communications انتشار یافته است.
اولیور هافمن از مؤسسه فیزیک حالت جامد که سرپرستی این گروه تحقیقاتی را بر عهده دارد، می گوید: «ما می خواهیم یک سیستم هوش مصنوعی خودآموز ایجاد نماییم که مولکول های منفرد را بصورت خودکار و در کوتاهترین زمان در یک جهت درست برای رسیدن به خاصیت مورد نظر قرار دهد. با این کار می توان تولید ساختارهای مولکولی بسیار پیچیده، همچون مدارهای منطقی در مقیاس نانومتری را ممکن کرد.»
مکان یابی تک تک مولکول ها روی سطح یک ماده با بهره گیری از میکروسکوپ تونل زنی روبشی به انجام می رسد. نوک کاوشگر یک تکانه الکتریکی برای جابه جایی مولکولی که حامل آنست را به وجود می آورد.
هافمن می گوید: «یک محقق برای تکمیل این مرحله برای یک مولکول ساده به چند دقیقه نیاز دارد. اما برای ساختن ساختارهای پیچیده، هزاران مولکول پیچیده باید بصورت جداگانه قرار گرفته و سپس نتیجه آزمایش شود.»
میکروسکوپ تونل زنی روبشی نیز می تواند توسط کامپیوتر کنترل شود. تیم هافمن حال می خواهد از روش های مختلف یادگیری ماشینی استفاده نماید و چنین سیستم کامپیوتری را به دست آورد تا مولکول ها را بطور مستقل در موقعیت صحیح قرار دهد.
ابتدا، از روش های هوش مصنوعی برای محاسبه یک طرح بهینه استفاده می شود که کارآمدترین و قابل اعتمادترین رویکرد برای ساخت سازه را توصیف می کند. سپس الگوریتم های هوش مصنوعی خودآموز، نوک کاوشگر را کنترل می کنند تا مولکول ها بطور دقیق مطابق با نقشه قرار گیرند.
هافمن توضیح می دهد: «موقعیت یابی مولکول های پیچیده با بالاترین دقت پروسه دشواری است، برای اینکه هم ترازی آنها با وجود بهترین کنترل ممکن، همیشه در معرض درجه خاصی از شانس است. پژوهشگران این احتمال شرطی را در سیستم هوش مصنوعی ادغام خواهند کرد تا همچنان بطور قابل اعتماد عمل کند.
محققان با بهره گیری از یک میکروسکوپ تونلی روبشی کنترل شده با هوش مصنوعی که می تواند بصورت شبانه روزی کار کند، درنهایت می خواهند به اصطلاح کورل های کوانتومی بپردازند. کورل های (مرجان های) کوانتومی نانوساختارهایی به صورت دروازه هستند که می توانند برای به دام انداختن الکترون ها از موادی که روی آنها قرار گرفته اند استفاده گردد. سپس خواص موج مانند الکترون ها منجر به تداخل مکانیکی کوانتومی می شود که می تواند برای کاربردهای عملی مورد استفاده قرار گیرد.
منبع: rond912.ir
Leave a Reply