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日本利用AI技术开发柔性透明膜,物理性能超过人工研制薄膜!

       据媒体报道,近日,日本新能源与工业技术发展组织(NEDO)宣布,与日本先进材料快速发展技术研究协会(ADMAT),美国国家先进工业科学技术研究院(AIST)和昭和电工共同合作,已经利用人工智能(AI)技术,通过少量的实验试验成功开发了具有出色功能的柔性透明膜,且该试验少于常规试验数量的五分之一。


       NEDO正在开展的这项研究项目名为“超先进材料超高速开发平台技术项目(Ultra-PJ)”,是用于有机和聚合物功能材料(例如介电材料、复合材料、聚合物混合物、催化剂、纳米碳材料和半导体)的高级计算系统,目标是将开发周期缩短20倍。与依靠“经验和直觉”的常规材料开发相比,可以通过结合科学、高速原型创新工艺技术以及先进的纳米测量和评估技术,与AI技术创建的数据组来进行试验。该项目于2016年推出后,一直在进行研究。此次,NEDO和其他研究小组在设计用于移动设备的柔性透明膜时,就使用AI来搜索满足所需特性的聚合物,例如具有最高玻璃化转变温度的聚合物。

       在实验中,NEDO和其他研究小组制作了27种薄膜,并按照原始方法将所用原料的分子结构和混合比等信息纳入了解释变量。选择了“转换透射率”,“断裂应力”和“伸长率”三个目标变量,让AI学习了测量数据。之后,准备了大量的解释变量(分子结构)数据,并采用引入偏差值概念,让AI来预测膜的组成,以使这三个目标变量以相同的比例最大化,并基于AI预测准备了薄膜。

      同样,经验丰富的研究人员对27种薄膜的数据进行了测量,将根据他们自己的知识制作的薄膜的物理特性与AI混合材料的物理特性进行了比较。从实验结果中发现,由AI预测的配方制成薄膜的物理性能超过了27种薄膜的初始数据,并且优于经验丰富的研究人员制造的薄膜。

      此外,NEDO表示和其他研究小组将继续开发AI技术,使其能够满足所需的特性并预测分子结构和混合比,从而提供更好的物理性能。

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