由嶺南大學(xué)(嶺大)跨學(xué)科學(xué)院助理教授肖航教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊,最新研發(fā)出一種嶄新的「晶體語言」,能應(yīng)用於人工智能開發(fā)理想的新材料,將來更有潛力結(jié)合人工智能設(shè)計出革命性的半導(dǎo)體材料,可大規(guī)模生產(chǎn)低成本的太陽能系統(tǒng),甚至研發(fā)出全新的超導(dǎo)體,在傳輸潔淨(jìng)電能時不會引起電力耗損。肖教授的突破性研究成果近日在著名學(xué)術(shù)期刊《自然通訊》(Nature Communications)發(fā)表,是嶺大首次有學(xué)者以主要作者身份在國際頂級期刊《自然》系列上發(fā)表論文。
新晶體語言的概念化視覺呈現(xiàn):SLICES能夠?qū)⒕w以文字的形式解碼。
肖航教授及其研究團隊所研發(fā)的「晶體語言」,全名為「簡化線性輸入晶體編碼系統(tǒng)」(SLICES),該技術(shù)能將晶體以文字的形式進行解碼,如同樂譜旋律中的音符一樣。SLICES亦可以就鑽石的晶體結(jié)構(gòu)進行解碼,以獲取鑽石結(jié)構(gòu)的組成和連接性。
「簡化線性輸入晶體編碼系統(tǒng)」(SLICES)可以將鑽石結(jié)構(gòu)以文字代碼的方式呈現(xiàn)。
新技術(shù)對比傳統(tǒng)業(yè)界採用的「晶體擴散變分自編碼器」(CDVAE),大大提升了對晶體結(jié)構(gòu)解碼的準(zhǔn)繩度,研究團隊就SLICES進行了實驗測試,為超過四萬個不同的晶體結(jié)構(gòu)進行解碼,結(jié)果發(fā)現(xiàn),SLICES的準(zhǔn)繩度高達94%以上,肖教授表示,SLICES能準(zhǔn)確地從晶體文字代碼中解碼出晶體的實際結(jié)構(gòu),未來有巨大潛力被採納為人工智能研發(fā)新材料的標(biāo)準(zhǔn)工具。
肖教授表示:「現(xiàn)有的晶體結(jié)構(gòu)標(biāo)示方式一般未能可靠地把實際的原子排列與文字代碼之間來回轉(zhuǎn)換,缺乏『可逆轉(zhuǎn)性』,阻礙人工智能在新材料方面的研發(fā),但SLICES能確保達到這個先決條件,將文字代碼準(zhǔn)確重建為原始的晶體結(jié)構(gòu)。即使晶體旋轉(zhuǎn)、平移或重新排序,亦能夠確保代碼的準(zhǔn)確性,這種可逆轉(zhuǎn)性是協(xié)助人工智能更有效率地設(shè)計和研發(fā)出新型材料的關(guān)鍵所在?!?/span>
實證方面,SLICES能完全自主地研發(fā)14種專為再生能源技術(shù)度身訂造的半導(dǎo)體理想候選材料,SLICES能驅(qū)動人工智能從已知的材料中獲得見解,並假設(shè)與現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不同的新結(jié)構(gòu),再進行嚴格的驗證。
SLICES能完全自主地研發(fā)14 種專為再生能源技術(shù)度身訂造的新型半導(dǎo)體。
肖教授表示:「SLICES是首個以文字代碼為基礎(chǔ)的可逆轉(zhuǎn)晶體標(biāo)示法,為晶體的逆向設(shè)計開闢了很多令人意想不到的潛力。我們在過去幾年見證從圖像、視訊、語音、蛋白質(zhì)以至分子等生成模型的大躍進,預(yù)計在SLICES技術(shù)提供的高效數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)探索下,固體材料將會成為下一個嶄新的發(fā)展方向?!?/span>
肖航教授是首位嶺大學(xué)者以主要作者身份在國際頂級期刊《自然》系列上發(fā)表論文。
請按此閱讀全文:一種可逆轉(zhuǎn)晶體標(biāo)示法及在人工智能驅(qū)動的晶體逆向設(shè)計中的應(yīng)用 https://www.nature.com/articles/s41467-023-42870-7