發(fā)現(xiàn)原子 - 如石墨烯(世界上最強(qiáng)的材料之一)中發(fā)現(xiàn)的單層碳原子 - 如何創(chuàng)造固體材料，目前是材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)主要研究課題，或者是設(shè)計(jì)和發(fā)現(xiàn)新材料。在密蘇里大學(xué)，工程學(xué)院的研究人員正在應(yīng)用深度學(xué)習(xí)的第一個(gè)用途 - 計(jì)算機(jī)用于智能地執(zhí)行諸如識(shí)別語(yǔ)言和駕駛自動(dòng)駕駛車輛等任務(wù)的技術(shù) - 進(jìn)入材料科學(xué)領(lǐng)域。你可以訓(xùn)練一臺(tái)計(jì)算機(jī)去完成人們多年需要做的事情，”機(jī)械和航空航天工程研究助理教授，該研究的首席研究員袁東說(shuō)。“這是一個(gè)很好的起點(diǎn)。”

Dong與機(jī)械和航空航天工程助理教授Jian Lin合作，確定是否有辦法預(yù)測(cè)當(dāng)石墨烯中的某些碳原子被非碳原子取代時(shí)產(chǎn)生的數(shù)十億種材料結(jié)構(gòu)的可能性。

“如果你把原子放在某些配置中，那么材料的表現(xiàn)會(huì)有所不同，”林說(shuō)。“結(jié)構(gòu)決定了屬性。如何在不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況下預(yù)測(cè)這些屬性?這就是計(jì)算原理的用武之地。”

Lin和Dong與MU的電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)的William和Nancy Thompson教授Jianlin Cheng合作，將幾千種已知的石墨烯結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)組合輸入到深度學(xué)習(xí)模型中。從那里開始，高性能計(jì)算機(jī)花了大約兩天的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)數(shù)十億其他可能的石墨烯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，而無(wú)需單獨(dú)測(cè)試每一種。

研究人員設(shè)想將來(lái)使用這種人工智能輔助技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)許多不同的石墨烯相關(guān)或其他二維材料。這些材料可用于LED電視，觸摸屏，智能手機(jī)，太陽(yáng)能電池，導(dǎo)彈和爆炸裝置的建造。

“給智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)任何設(shè)計(jì)，它可以預(yù)測(cè)屬性，”程說(shuō)。“這種趨勢(shì)正在材料科學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)。它是應(yīng)用人工智能改變?cè)擃I(lǐng)域材料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程的一個(gè)很好的例子。”