Химики из России научили компьютер предсказывать свойства элементов.

Российские ученые создали систему машинного обучения, способную точно предсказывать то, как ведут себя атомы алюминия и урана при разных температурах и давлениях, что позволит в будущем создавать новые материалы из этих металлов, используя лишь компьютер, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.
«Величины сил межмолекулярных взаимодействий атомов в кристаллах можно успешно применять для предсказания поведения атомов этого элемента при других температурах и в других фазовых состояниях. Показывая состояние вещества в зависимости от давления и температуры, фазовые диаграммы позволяют определять возможности и границы применения элементов», — рассказывает Иван Круглов из Московского Физтеха, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Многие химики и физики уже более века мечтают о приобретении способности предсказывать свойства произвольных материалов и химических веществ, зная лишь физические свойства отдельных атомов. Реализация этой мечты позволит ученым создавать материалы с четко заданными свойствами, не пытаясь найти их "вслепую", что совершит революцию в медицине, инженерии, строительстве и во многих других областях жизни и промышленности.
Артем Оганов, профессор Сколтеха и заведующий лабораторией в МФТИ, уже несколько лет работает над реализацией этой мечты, создавая различные компьютерные модели и инструменты, позволяющие предсказывать свойства различных кристаллов и определенных химических веществ в необычных условиях, к примеру, в ядрах планет или при сверхвысоких давлениях.
Подобная методика работает очень хорошо, однако она требует огромного количества вычислительных ресурсов, из-за чего ее крайне сложно применять для изучения и предсказания свойств крупных молекул, в том числе белков или потенциальных лекарств. Других вариантов, позволявших вести расчеты столь же точно, у ученых до недавнего времени не было, что делало предсказание свойств различных соединений, сплавов и сложных молекул крайне сложной вещью.
Сравнивая результаты «машинных» расчетов и справочные данные по свойствам этих металлов, российские физики подтвердили, что их методика предсказания свойств химических веществ работает столь же точно, как и квантово-механические расчеты, но при этом требует в тысячи раз меньше вычислительных ресурсов.
Эту методику просчета свойств материалов, как отмечают исследователи, можно приспособить и для работы с другими химическими элементами, что заметно расширит ее практическую применимость.
Источник: ria.ru Больше познавательной информации можно узнать на нашем сайте: technosphera.ru