L’Intelligenza Artificiale e il cloud rivoluzionano la scienza dei materiali

da | 12 Gen 2024 | IA

In un’era di rapidi progressi tecnologici, una rivoluzionaria collaborazione tra Microsoft e il Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) sta dimostrando come l’intelligenza artificiale (AI) avanzata e l’informatica cloud di nuova generazione possano trasformare il campo della scienza dei materiali e della chimica, portando a scoperte scientifiche a una velocità che solo pochi anni fa sarebbe sembrata fantascientifica.

La partnership, nata dalla sinergia tra le competenze di Microsoft nel campo dell’AI e del cloud computing e l’expertise del PNNL in chimica e scienza dei materiali, si sta concentrando su una sfida cruciale del nostro tempo: lo sviluppo di soluzioni energetiche innovative e sostenibili. I ricercatori del PNNL stanno sperimentando un nuovo materiale per batterie, la cui scoperta, incredibilmente, è stata accelerata da settimane ad anni, grazie all’uso dell’AI avanzata e dell’informatica ad alte prestazioni (HPC), una forma di cloud computing che unisce molti computer per affrontare complessi problemi scientifici e matematici.

Questa collaborazione ha già portato a risultati straordinari. Utilizzando Azure Quantum Elements di Microsoft, i ricercatori sono stati in grado di esaminare 32 milioni di potenziali materiali inorganici e ridurli a 18 candidati promettenti in soli 80 ore. Questo non è solo un traguardo notevole in sé, ma segna anche l’inizio di un nuovo approccio per accelerare la ricerca e lo sviluppo in settori critici come la sostenibilità, la farmaceutica e oltre.

Brian Abrahamson, Chief Digital Officer del PNNL, sottolinea l’enorme potenziale di questa metodologia, affermando che i recenti progressi tecnologici aprono nuove strade per accelerare la scoperta scientifica in diversi campi. Il PNNL, un laboratorio del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti specializzato in chimica e scienza dei materiali, è in una posizione unica per sfruttare al meglio i modelli AI avanzati per la ricerca di nuovi materiali per batterie.

Il processo è iniziato con l’addestramento di sistemi AI per eseguire valutazioni sofisticate di tutti gli elementi e suggerire combinazioni ottimali. Il sistema AI di Microsoft ha quindi esaminato 32 milioni di candidati, riducendoli a circa 500.000 materiali stabili, e poi ulteriormente a 800. Attraverso un’ulteriore selezione, il numero è stato ridotto a 150 candidati, e infine a 23, di cui cinque erano già noti.

Il team Microsoft Quantum ha messo a punto un sistema AI specificamente addestrato per eseguire la maggior parte delle operazioni di scrematura, rappresentando circa il 90% del tempo di calcolo impiegato. Gli strumenti AI, sebbene inizialmente focalizzati sui sistemi di batterie, sono versatili e possono essere applicati a qualsiasi tipo di ricerca sui materiali.

Uno dei risultati più sorprendenti di questo sforzo è il nuovo materiale per batterie che utilizza sia litio che sodio. Sebbene sia ancora in fase iniziale di sviluppo, la sua scoperta è stata rapida e promettente. I ricercatori sono ora impegnati nella fase pratica, testando la funzionalità e l’efficacia del materiale in batterie prototipo.

La collaborazione tra Microsoft e PNNL rappresenta un avamposto nella frontiera della ricerca scientifica. Unendo le forze dell’AI avanzata e dell’HPC, stanno non solo affrontando alcune delle sfide più urgenti del nostro tempo ma stanno anche aprendo la strada a una nuova era di scoperte scientifiche accelerate. Un futuro dove i problemi complessi del mondo possono trovare soluzioni in tempi che un tempo sembravano inimmaginabili.

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