古代日本艺术指导人工智能设计更强大,更可伸缩的材料亚博网站下载

古代的日本艺术剪纸艺术指导人工智能(AI)技术,耐用,可穿戴电子产品。

剪纸艺术是日本的剪纸艺术。可能源自jiǎnzhǐ的中国艺术,它出现在7th世纪在日本,它被用来装饰庙宇。今天仍然在实践中,剪纸艺术的艺术家使用一张纸削减装饰设计,像鸟类和鱼类或更复杂的和受欢迎的雪花。

但是,这古老的艺术,依靠严格的削减,以确定或复制模式,在电子产品找到更现代和实际应用。具体来说,在二维柔性材料的生产,可以举办可穿戴电子产品,如电子皮肤健康监测。亚博网站下载

这个过程结合了剪纸艺术的艺术和一个名为独立强化学习的人工智能技术。和更好的同步旧与新,南加州大学的研究人员使用可用的计算能力在美国能源部(DOE)的阿贡国家实验室。

“强化学习已经想出事情我们从来没有告诉它。它学会了人类的学习和利用其知识做些不同的东西。”-;Pankaj Rajak、计算材料科学家、大学(Univ亚博网站下载ersity of Southern California)。

强化学习与学习行为给予奖励或特定的结果。例如,通过观察、重复和与生俱来的能力,小长颈鹿学会站立,行走,甚至运行在它出生的那一天。这有助于它很快寻找食物和躲避危险。

“这是复杂的计划,学习”,Pankaj Rajak说这个项目的领导成员和阿贡领导前博士后计算设备(ALCF),美国能源部科学办公室的用户设备。亚博老虎机网登录“问题是,我们可以使用类似的行为在材料设计中,就像在这个剪纸艺术,你的目标是创建一个更加结构化的材料是亚博网站下载高度可伸缩的,一次一个削减。这是一个明智的策略,找出削减应该去的地方。”

研究者着手创建一个2 d二硫化钼结构嵌入式电子产品,如半导体器件,可以拉伸,但保持稳定。

实验的科学家发现,一个深思熟虑的一系列严格的削减将允许自动薄材料大大延伸,超过40%。但是,有很多可能的组合的削减。所以,这个人工智能程序需要知道什么信息,得到正确的组合

为该项目提供一些数据——开始;像长颈鹿——对环境的观察;Rajak 98500进行模拟,由一系列削减1到6的不同长度拉伸性决定的。

团队产生的模拟ALCF超级计算机θ,完成几个月。

“你可以有二百人每一天做五个实验一个月收集的数据在不同的削减,”团队成员Priya Vashishta指出。“这将是非常昂贵的材料和时间。但在这种情况下,该模型是相当好的非常类似于实验数据和生产数据。”

模型后学会了剪纸艺术设计策略从削减的数量很少,研究人员使用它来创建8和10削减,削减生产的结合可能的延伸和编号十亿。

“如果几个月才做98500个模拟和高三个数量级,是一辈子,”Vashishta计算。

但是没有任何额外的训练数据,模型能够创建一个结构10削减超过40%的拉伸性,。更令人吃惊的,只花了几秒钟来生产。

“所以,算出了事情我们从来没有告诉它,“Rajak说。“它学会了人类学习和利用其知识做些不同的东西。”

到目前为止,这项工作已经担任测试运行来确定潜在的创造这样的材料。通过剪纸艺术方式确定强度和灵活性是至关重要的对于理解如何打印电子会扭曲和延伸超过50%时穿。

在一个相关的研究中,研究小组还利用强化学习种植层或表的剪纸艺术技术和电子应用。

按计划削减工作,研究人员需要一个完美的二维材料。在这种情况下,二硫化钼。如果在实验室里进行的,实验遵循钼的化合物和硫在衬底,或构件层,通过这一过程被称为化学汽相淀积。

“他们确实有旋钮,他们转向应用压力和温度,这是一个时间的函数,“团队成员Aiichiro Nakano说。”他们旋转旋钮,添加或减少一点这个或那个得到正确的温度和气体压力的时间表。”

如果没有精确,表中的任何缺陷,如原子或改变晶体结构,可以彻底改变电子产品的性能。

“就像剪纸艺术的削减,我们通过仿真建模过程,但利用强化学习优化化学蒸汽沉积时间表,这一次,“Nakano补充道。

上面提到的研究来源于两篇文章出现在npj计算材料,7月9日和7月12日发表的2021年,分别为:1yabo214)亚博网站下载”独立强化学习代理可伸缩的剪纸艺术设计二维材料,”亚博网站下载由Rajak、Vashishta Nakano,王贝贝,野村证券中国云南和拉吉夫氧化钾,南加州大学,洛杉矶;和你们罗,阿贡国家实验室;和2)“自主强化学习代理量子材料,化学气相沉积合成”亚博网站下载由Rajak、Vashishta Nakano, Aravind Krishnamoorthy Ankit Mishra Rajiv氧化钾,洛杉矶南加州大学。

ALCF团队的工作是支持的极光早期科学项目和能源部的刺激计划。亚博老虎机网登录

这两个项目都是由:1)国家科学基金会的未来生产计划,和美国能源部科学办公室,先进的科亚博老虎机网登录学计算研究(ASCR)计划;和2)能源部科学办公室:基本能源科学和先进亚博老虎机网登录的科学计算研究(ASCR)计划。

来源:https://www.anl.gov/

告诉我们你的想法

你有检查、更新或任何你想添加这个新闻吗?

离开你的反馈
你的评论类型
提交