W biologii defekty są zazwyczaj postrzegane jako problemy. Jednak w materiałoznawstwie sytuacja się odwraca — defekty są manipulowane i kontrolowane w celu nadania materiałom pożądanych właściwości. Nie jest to proces destrukcyjny; jest to raczej skrupulatne podejście stosowane we współczesnej produkcji. Wystarczy pomyśleć o produktach takich jak stal, półprzewodniki czy ogniwa słoneczne, w których defekty w skali atomowej są precyzyjnie wprowadzane w celu zwiększenia mocy, regulacji przewodności elektrycznej, optymalizacji wydajności i nie tylko. Jednak mimo wielu korzyści, jakie niosą ze sobą kontrolowane defekty, ich pomiar pozostaje trudnym zadaniem. Jak odkryli naukowcy, nie ma łatwego sposobu na wizualizację i ilościowe określenie różnych typów oraz stężeń defektów bez naruszania integralności produktu końcowego.
Pojawienie się sztucznej inteligencji może to zmienić. Naukowcy z MIT wykorzystali sztuczną inteligencję w nowy sposób, opracowując model AI zdolny do klasyfikowania i ilościowego określania konkretnych defektów. Ich metoda jest nieinwazyjna i opiera się na danych uzyskanych dzięki rozpraszaniu neutronów. Po przeszkoleniu modelu na 2000 różnych materiałach półprzewodnikowych jest on obecnie w stanie wykrywać jednocześnie do sześciu rodzajów defektów punktowych. Konwencjonalne techniki miałyby trudności z osiągnięciem takich samych wyników. “Istniejące techniki nie pozwalają na dokładną charakterystykę defektów w sposób uniwersalny i ilościowy bez niszczenia materiału” – mówi Mouyang Cheng, doktorant na Wydziale Nauki o Materiałach i Inżynierii MIT.
Mamy nadzieję, że ten innowacyjny model sztucznej inteligencji pozwoli skutecznie rozwinąć dziedzinę wykrywania defektów. Dzięki lepszemu zrozumieniu defektów możemy sprawić, że materiały staną się jeszcze bardziej użyteczne. Mingda Li, główny autor artykułu naukowego, porównał tradycyjne metody wykrywania defektów do ograniczonej perspektywy, jaką ma się podczas obserwacji słonia: każdy widzi tylko jego część, a nie całość. “Potrzebujemy lepszych sposobów uzyskania pełnego obrazu wad, ponieważ musimy je zrozumieć, aby materiały stały się bardziej użyteczne” – podkreślił Li.
W tej chwili, choć producenci mogą wprowadzać wady, wciąż mają trudności z precyzyjnym zmierzeniem ich wpływu na gotowe produkty. Tradycyjne, inwazyjne testy stanowią powolne i mniej skuteczne rozwiązanie. Rozwiązanie oparte na sztucznej inteligencji opracowane przez zespół z MIT, choć na swój sposób doskonałe, może początkowo stanowić wyzwanie integracyjne dla wielu branż. Jest to technika oparta na skomplikowanych częstotliwościach drgań mierzonych za pomocą neutronów. Chociaż nie da się zaprzeczyć, że metoda ta jest dość skuteczna, nie jest ona powszechnie dostępna. Naukowcy są jednak przekonani, że ich badania mogą położyć podwaliny pod przyszłość nauki zajmującej się wadami.
W miarę zbliżania się przyszłości zespół planuje wyszkolić podobny model w oparciu o dane z spektroskopii Ramana. Firmy wykazały już zainteresowanie tą techniką, która opiera się na powszechnie stosowanej procedurze pomiaru dyspersji światła. Kontynuując prace, zespół ma również nadzieję poszerzyć zakres funkcjonalności swojego narzędzia, tak aby wykrywać nie tylko defekty punktowe. W tym celu obecnie skupia się na defektach takich jak ziarna i dyslokacje.
Zdolność sztucznej inteligencji do rozróżniania różnych sygnałów i ujawniania rzeczywistego stanu rzeczy jest zarówno ekscytująca, jak i obiecująca. “Wady to swego rodzaju miecz obosieczny. Istnieje wiele korzystnych defektów, ale jeśli jest ich zbyt wiele, wydajność może ulec pogorszeniu. Otwiera to nowy paradygmat w nauce o defektach” – powiedział Li. Ich prace, wspierane częściowo przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych oraz Narodową Fundację Naukową, pokazują nam, w jaki sposób sztuczna inteligencja może kształtować przyszłość nauki o defektach i produkcji materiałów.
W miarę jak sztuczna inteligencja nieustannie się rozwija i wywiera wpływ na różne dziedziny, firmy na całym świecie poszukują rozwiązań w zakresie automatyzacji. Jeśli planujesz podobne działania w swojej firmie, może warto zapoznać się z platformą implementi.ai? To może być właśnie to, czego potrzebujesz, aby zrewolucjonizować procesy biznesowe w Twojej firmie. Wykaż się inicjatywą i kształtuj swoją przyszłość dzięki sztucznej inteligencji.
Ta strona używa plików cookie.