Britanski istraživači razvili su snažan novi AI alat koji bi mogao revolucionirati način na koji znanstvenici otkrivaju i dizajniraju nove materijale.
Tim sa Sveučilišta u Liverpoolu i Sveučilišta u Southamptonu predstavio je CrystalGPT, službeno nazvan Molecular Crystal Representation from Transformers (MCRT). Ovaj model temeljen na transformerima unaprijed je treniran na 706.126 eksperimentalnih kristalnih struktura iz Cambridge Structural Database, što mu omogućuje samostalno učenje složenog jezika molekularnih kristala.
Ono što CrystalGPT čini jedinstvenim jest njegov pristup dvostruke reprezentacije. Model kombinira analizu atomskih veza temeljenu na grafovima s mogućnostima topološkog snimanja, omogućujući mu istovremenu obradu detaljnih molekularnih struktura i širih obrazaca. Ovaj multimodalni pristup daje AI-ju sveobuhvatno razumijevanje svojstava kristala na mikro i makro razini.
"MCRT je zamišljen kao temeljni model koji se može lako prilagoditi konkretnom problemu, čak i s malom količinom dostupnih podataka," objašnjava član tima Xenophon Evangelopoulos sa Sveučilišta u Liverpoolu. Ova sposobnost učinkovitog rada s ograničenim podacima posebno je vrijedna u kemiji, gdje su laboratorijski eksperimenti i izračuni često skupi i dugotrajni.
Model koristi četiri različita zadatka predtreniranja za izdvajanje lokalnih i globalnih prikaza iz kristala. Kada se dodatno prilagodi za specifične primjene, CrystalGPT može s iznimnom točnošću predvidjeti ključna svojstva materijala poput gustoće, poroznosti i simetrije koristeći samo djelić podataka koji su tradicionalno potrebni.
Implikacije za znanost o materijalima su značajne. Tradicionalne računalne metode za predviđanje kristalnih struktura i svojstava poznate su po velikoj potrošnji resursa. CrystalGPT zaobilazi ta ograničenja, potencijalno ubrzavajući otkrića u farmaceutici, organskoj elektronici, razvoju baterija i poroznim materijalima za skladištenje plinova. Kako ističe profesor Andy Cooper sa Sveučilišta u Liverpoolu, model je "naučio najprepoznatljivije obrasce unutar ovih kristala" i "kako se ti obrasci odnose na praktična svojstva", čime postaje moćan alat za inovacije u materijalima.