Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC представили алгоритм, позволяющий заглянуть в микромир с невиданной ранее точностью. Он предполагает разрушение молекулы импульсом рентгеновского излучения и восстановление ее структуры по полученным детектором данным через ИИ. Статья о разработке опубликована в журнале Nature Communications.
Чтобы получить 200р за простые задания от самого Яндекса кликай сюда
До сих пор исследователям было сложно изучать отдельные свободно плавающие молекулы. Существующие методы требуют фиксации объектов или усредняют данные по множеству частиц. Метод кулоновского взрыва элегантно решает эту проблему. Рентгеновский импульс ударяет по одиночной молекуле в вакууме, срывая с нее электроны. Оставшиеся положительные ионы резко отталкиваются друг от друга и попадают на детектор. Скорость и направление их полета помогают понять исходную структуру молекулы.
Скачивай самую последнюю версию Яндекс браузера
Машинное обучение спешит на помощь
Ранее воссоздать точную картину было почти невозможно из-за высоких вычислительных ограничений. Атомы успевают немного сместиться до того, как разлетятся в стороны. Кроме того, добавление каждого нового атома многократно усложняет математические расчеты.
Для быстрого перехода на Яндекс поиск
Новая модель искусственного интеллекта училась на десятках тысяч виртуальных симуляций молекулярных взрывов. Двухэтапная система обучения позволила нейросети находить закономерности там, где обычные уравнения давали сбой. В итоге программа научилась точно определять места химических связей.
Скачивайте самую новейшую нейросеть от Яндекса Алиса AI
В будущем алгоритм планируют адаптировать для работы с более крупными молекулами, включая белки. Это позволит создавать своеобразные молекулярные фильмы, показывающие ход химических реакций буквально кадр за кадром. Технология найдет самое широкое применение в современной медицине и промышленности.