Ученые создали алгоритм, который ускорит разработку магнитных сенсоров

Международная группа ученых из России, Австрии и Канады представила новый алгоритм, который значительно ускорит процесс проектирования и создания парамагнитных материалов. Эта разработка открывает путь к более быстрому появлению сверхчувствительных магнитных сенсоров, новых источников питания и передовых медицинских приборов.

Новый подход позволяет автоматизировать обучение специальных систем искусственного интеллекта, известных как машинно-обучаемые межатомные потенциалы. Как сообщает ТАСС, эти системы способны с высокой точностью и скоростью выполнять сложные квантово-механические расчеты, необходимые для исследования свойств материалов. Использование ИИ в этой области сокращает время на вычисления в разы по сравнению с классическими методами.

Руководителем проекта выступил доцент МФТИ Иван Новиков, работавший совместно со специалистами из Сколтеха, НИУ ВШЭ и зарубежными коллегами. Команде удалось решить ключевую проблему, которая ранее тормозила исследования. Прежде для обучения искусственного интеллекта под каждый конкретный материал приходилось вручную подбирать и создавать наборы данных, что было очень трудоемким процессом.

Созданный алгоритм полностью автоматизирует этот этап. Он самостоятельно выбирает наиболее важные для обучения конфигурации атомов непосредственно в процессе моделирования. Это позволяет системе ИИ обучаться эффективнее и быстрее, сохраняя при этом высокую точность прогнозов. Технология ориентирована на работу с парамагнитными материалами — веществами, которые приобретают магнитные свойства только под воздействием внешнего поля.

Эффективность нового метода была проверена на хорошо изученном материале — нитриде хрома, который становится парамагнетиком при температурах выше комнатной. Проведенные расчеты подтвердили, что обученная с помощью нового алгоритма система ИИ смогла точно предсказать все ключевые механические, динамические и термические свойства этого соединения.

Успешное тестирование разработки продемонстрировало ее большой потенциал для широкого применения в современном материаловедении. По мнению исследователей, этот прорыв позволит значительно ускорить открытие и внедрение новых материалов с уникальными магнитными свойствами, востребованных в высокотехнологичных отраслях.