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L’intelligenza artificiale crea nuovi materiali: balzo di 800 anni

Innovazione Edoardo Frasso 5 Dicembre 2023

4 minuti

Edoardo Frasso 5 Dicembre 2023
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Un settore tecnologico della nostra epoca paragonabile all’intelligenza artificiale in quanto ad effetti dirompenti è senz’altro la scienza dei materiali, ossia la scoperta o creazione di materiali con caratteristiche uniche, talvolta definiti “super”. Ma cosa succede quando le due discipline si incontrano?

L’AI immagina nuove strutture atomiche

Ѐ quanto ha testato un team di Google DeepMind. I ricercatori hanno deciso di far teorizzare ad un’intelligenza artificiale diverse nuove possibilità di strutture fisiche. La ricerca ha condotto alla formulazione di circa 2,2 milioni di strutture cristalline teoricamente stabili e soprattutto mai ipotizzate prima a causa dei limiti comparativi dei metodi tradizionali. La rivista scientifica Nature ha pubblicato uno studio su questi test.

La ricerca è andata oltre, conducendo alla teorizzazione di svariate versioni di ogni famiglia di composti. Il modello ha creato ad esempio circa 52.000 strutture molecolari simili al grafene e apparentemente stabili. Con i metodi tradizionali fino ad oggi era stato possibile sintetizzarne, di simili, solo un migliaio in tutto.

Nome in codice GNoME

Il modello di intelligenza artificiale creato per ottenere il database si chiama GNoME (Graph Network for Material Exploration) ed è stato addestrato sui grafi, strutture matematiche dalla forma paragonabile a quella dei legami tra atomi.

Qui mostriamo – scrivono gli autori dello studio – che le reti di grafici addestrate su larga scala possono raggiungere livelli di generalizzazione senza precedenti, migliorando l’efficienza nella scoperta dei materiali di un ordine di grandezza. Basandosi su 48.000 cristalli stabili, questo efficientamento consente la scoperta di 2,2 milioni di strutture“. La stragrande maggioranza di esse erano sempre sfuggite alla precedente intuizione chimica umana

Una nuova fase della scienza

La ricerca rappresenta un risultato epocale: prima di queste formulazioni le strutture stabili in natura (tra quelle teorizzate e quelle conosciute a partire dagli albori dell’umanità) erano in tutto circa 48.000. Con queste 2 milioni di nuove opzioni, è come se in pochi attimi avessimo doppiato 800 anni di precedente progressione scientifica. D’altronde la vera rivoluzione offerta dall’intelligenza artificiale, come spesso sottolineato, consiste nella velocità impressionante di comparazione e incrocio di dati.

La scienza dei materiali, con le sue immense possibilità di formulazioni teoriche schematiche, sembra dunque essere una branchia della scienza che, come la medicina, è pronta ad essere stravolta dall’applicazione dell’intelligenza artificiale. Le conseguenze della progressione nella creazione di materiali sull’accelerazione di ogni tecnologia sono inimmaginabili.

DeepMind, i privati al servizio pubblico?

Google DeepMind, in effetti, si è distinta per un ruolo di primo piano nell’applicazione dell’intelligenza artificiale proprio nel mondo della sanità. Pochi mesi fa, a settembre, l’azienda aveva presentato uno strumento di nome AlphaMissense in grado di identificare le mutazioni nel DNA umano che possono potenzialmente causare malattie. Ne aveva ricavato un database la cui consultazione era stata aperta gratuitamente agli specialisti. La prassi si è ripetuta anche in questo caso.

DeepMind ha deciso infatti di mettere a disposizione gratuita parte del database con i risultati sui materiali per i ricercatori del mondo, attraverso un portale denominato The Material Projects. La comunità scientifica potrà visionare all’interno di esso circa 381.000 tra le strutture teoriche potenzialmente migliori e stabili per testare la loro applicazione pratica e chissà forse anche ricavarne nuove tipologie di materiali in tempi relativamente brevi.

Google prosegue dunque nella sua linea. Da gruppo privato affianca la progressione scientifica della società fornendo un supporto in parte disinteressato e gratuito.

Qualcuno rimane sospettoso nei confronti a questo profilo delle big tech, sostenendo che l’impostazione “altruistica” prefiguri uno sbilanciamento tra privato e pubblico che influirà negativamente sugli equilibri della nostra società.


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