本欄歡迎院校學者投稿,分享個人學術見解及研究成果,1400字為限,查詢及投稿請電郵︰education@singtao.com。 當代社會急速發展,新材料功不可沒。 從摩天大廈的鋼筋水泥,到智能手機的半導 體晶片,再到新能源汽車的電池材料,新材 料的突破和應用推動了人類的發展步伐。未 來,人工智能(AI)、可再生能源、量子計 算等前沿技術領域對新材料的需求將更加逼 切。 近年來,人工智能技術突飛猛進,其應 用領域不斷拓展。在新藥物、新型有機分子 材料的研發領域,數據驅動方法已成為不可 或缺的工具。研究者通過機器學習模型,從 海量數據中尋找最優化合物分子結構,使得 新藥物的開發周期大幅縮短。人工智能強大 的理解和預測能力,為分子材料的設計開闢 了新道路。 AI設計晶體材料的挑戰 當前人工智能技術在設計新型晶體材料 方面還存在挑戰。晶體材料可以想像成是各 種固體物質的基本組成部分,就像是建造房 屋所需的磚石一樣。嶺南大學新研發出一種 嶄新的「晶體語言」,能應用於人工智能開發 理想的新材料,將來有潛力結合人工智能設 計出革命性的半導體材料,例如可大規模生 產低成本的太陽能系統、電動汽車三電系統 中的高功率器件、應用於量子計算的量子器 件等。 此外,這項技術甚至有望研發出全新的 超導體,在超高速列車、核磁共振成像儀等 領域有着廣泛的應用前景。這就像先進的樂 器有了適合的樂譜,能演奏出動聽的音樂。 通過這樣的技術,我們不僅有望提升能源效 率,還能在多個領域推動技術革新和應用發 展。 嶄新的「晶體語言」 由嶺南大學的研究團隊突破性地提出的 「簡化線性輸入晶體編碼系統」(SLICES), 是一種全新晶體表示方法。SLICES猶如一 套精心設計的晶體「樂譜」,能夠將晶體結構 轉化為一串獨特的字符序列。這套編碼方式 巧妙地捕捉了晶體的化學組成和鍵合關係, 同時保持簡潔易讀,方便計算機快速處理。 而且這種編碼對晶體結構的旋轉、平移保持 不變,避免同一結構因取向不同造成的混 淆。 有了這把「萬能鑰匙」,我們就能夠輕鬆 打開晶體結構的「密碼鎖」,為人工智能設計 晶體材料掃清障礙。該研究成果近日已在著 名學術期刊《自然通訊》發表。 從編碼中重構晶體結構 「SLICES晶體語言」是首個可逆且不變 的晶體表示法,可結合人工智能研發新材 料。 一套優秀的晶體編碼方案,還需要具 備可逆性,即能夠從編碼序列準確地重構 出原始的晶體結構。沒有這種解碼能力, 即使人工智能生成了大量編碼,也無法轉 化為真正的材料結構。而SLICES編碼的 出色之處在於,我們提出了一套配套的解 碼算法,能夠高效地從SLICES字串中還 原出三維的晶體結構。在對數萬種已知材 料的測試中,該算法的解碼成功率超過 94.9%,遠高於此前的其他方法。這種高 效、可靠的「編碼—解碼」雙向轉化能力, 讓SLICES成為名副其實的晶體語言,為 人工智能設計晶體材料提供了堅實的基 礎。 基於SLICES編碼,我們構建了一個晶 體逆向設計平台,讓人工智能學習大量已 知材料的結構特徵,進而自主發現全新的 材料結構。作為示範,我們讓AI系統設計 出一批專門用於光電器件的新型窄帶隙半 導體材料。AI從已知材料中歸納出設計這 類材料的套路,然後在這些套路的基礎上 不斷嘗試、迭代,最終生成一系列候選結 構。 助力AI發現新材料 經過嚴格的篩選和驗證,我們發現 了1 4種前所未見的半導體材料。更令人 興奮的是,通過訓練條件生成模型,我 們可以按照預期的材料性質,讓AI精準 地、高效地設計出滿足特定性能要求的 材料。 這種「量身訂造」的能力是材料研發 領域的突破,預示着我們將能更主動、 更精準地開發滿足各種應用需求的新材 料。 SLICES編碼方案的提出,彷彿為人 工智能探索晶體材料世界打開了一扇大 門。我們正研發基於SLICES編碼的高級 晶體材料生成模型——「晶體GPT」。這 個晶體大語言模型將通過深入學習數百萬 種材料的「結構—性能」關係,理解設計 新材料的原理和規律,繼而有望創造出性 能卓越的下一代半導體材料和新型儲能材 料。 嶺南大學跨學科學院助理教授 肖航 有了「晶體 語言」這把「萬 能鑰匙」,我們 就能夠輕鬆打開 晶體結構的「密 碼鎖」,為人工 智能設計晶體材 料掃清障礙。 熏闋冘둑㶕牢 㺥劵冘둑GPT靐气 知識轉移 「嶺」航未來 嶺大新研發的「晶體語 言」,能應用於人工智能開發理 想的新材料,將來有潛力結合人工 智能設計出革命性的半導體材料, 甚至有望研發出全新的超導體。 D8 侷芎 06.19.2024 星期三 / ( .+ ᾂ Ὢ― ᾟ‧ଵᯭ 㜬ໂ ࢢೌ 㶊က㐋 ⠬⠠ӧ௲㜬㨩ǭծ⯴ ߇ 㜬㨩⬯⪧༫◜㜬≐ ⦿ୱ⩍㶗㜬ໂ㨩⬯⪧༫◜ࢢೌ ⦿ୱ⬯⪧⪏⮀༫◜‰⨤ᘲጬ ⦿ୱ ݑ ◜༫◜‰⨤ᘲጬ ថ⁾ᵷᵌဋnjថუፖnjԲ̈௫១უፖnjড়Ὀᩕഞᣧnjថེែnj២ ᄞnjΛᓠnj១ીnj១ថҘnj⁾ᵷ፶njः១፶nj ߜ ១፶▪ᓽ ଧડટડ១ᅉnjጸ፟njឤ᠍ժ۸ጮጲ▪ᓽ"݇nj#݇nj$݇ ᅉnj៙ ߜ njឭឃnjᑖԠnj፶nj២ᔌ྆▪ᭃѕᆌ១Ἆ 5*.05): 80/( . % Board Certified in Gastroenterology and Internal Medicine 㪞㈾勋 劽 ۂ ⏈勋 㡷ᶛᶒⅧࣔ؟⎩ ⊣ ጫ 接受各種醫療保險,無保險者特價優惠 ˷ ᦕ 〃₶ᒪ㞣䠽ൃඤˍ᠗̎˓Է˾᠗˔Էћ ൃඤћ˓Է˾᠗˔Է˒▪ൃඤപ͑ી ುᆸⓊ ⓥ ࡎ 㐧ᐾঀ 腸外科 女西醫㠧➱ό &NJMZ - $IBO . % '"$4 '"4$34 ⦿ୱᯋೌ㭴ೳໂ㜬ໂࢢೌ ⦿ୱ೩◜࣪ೳ⬯༫◜㨩ೌ ࣪‰⨤ᘲጬ#PBSE $FSUJGJFE 4VSHFPO ໋ ⥸ໞ⚁㫟 ℀nj⡼㞔ᨇ⺍₶Ձ⏋ 專用無痛手術和非手術西藥治療結腸鏡檢查(Colonoscopy) 結腸癌大小手術, 很多手術就在本診室施行 請電話預約 / - *+ 新 地址:華埠伊利沙伯街53號4樓4B室 電話: 六天開診 週三休息 ! " # $ ! % & ' ( ! ) * + , - . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 5 9 : ; < 5 = > ? 3 4 ; < @ ᡫ劽)17㨽ሚ劽≐᫂⍸⊻劽༹㠆Ḡ⊭⛢ 㨽⋶劽ᙺᮯ劽ሚࠧ⫖㩗╄劽ሚ᩶ӧ㨚 ࡦⳑ劽ࡦ⍸㘖㦞劽ࡦ⍸Ặ⛢ ⟪ຢ㘖༴劽ᅪ⟪⋈劽ἡ⟪⋈劽⟪ຢࡳ㳰ᨔ៸ ݑ ೩⋓劽⪍劽䲽✟ǮᎹキ᎓㫧Ꮉキᮦ〈 ஊ #PXFSZ '- /: ࡦ࣊グ ⼘ ᦤ 㪞㈾ ㈔Ꮀᚻ㦴 㗻 ǭ ǭ ǭᙷӦ ᚻ⮑ӧ ᚻ N18K01DY ⾆㔛ഺᵯ㲣 ଵᒍরൾᦕᙌᙅ ⁒ଐဉ₶ ḟᏱᦕ℘ ׳ ٕ Ⅷ ⁒ဉ˘⢌ ⡼㞔⤓ ካۢЗ㡐 ᴐЗ㡐⠕Ⴑԑ႑ / ) /+ 孫維躍⣽₶㬗⺍ન中心 ৩Տグ Ӿグ ⼘ ᮿᐗ⎔ ℅ຢグ ⼘ ႍⓘ グ ⼘ ㎴⮄ಔ ႍⓘ グ ⼘ ᦤ ച ᦕ ⣽⥯᠃ᗧnj㬗⺍નnjⵝⅇിnj⺍ിnjဇჶဉ⣽Ქnj⣽♏≝njᤩ⤓ ኛിॐ㡽nj◫ി₶⣽₶nj⣽ဉㅾ⺍nj⣽⺳nj᧠⣽ۙ⣽⏧ᛉⴁⓑ ːૣ 㞛〃 ಥ⚕㋘ ᙖᘮ㩀 ᛱ 㵤 ⭐ᖭᙚ ܘ 㜬ໂ◜ໂ㪅ࢢೌ 㜬ໂ◜ໂ㪅ࢢೌ 㜬ໂࢢೌ 㜬ໂࢢೌ ᕵ 压 㜬ໂ◜ໂ㪅ࢢೌ ᝢᒒ
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