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人工智能的AI算法将加快药物分子的设计

2019年12月08日 10:09 次阅读

(文章来源:教育新闻网)

人工智能可用于预测分子波函数和分子的电子性质。由沃里克大学,柏林技术大学和卢森堡大学的研究人员团队开发的这种创新的AI方法可用于加快药物分子或新材料的设计。人工智能和机器学习算法通常用于预测我们的购买行为并识别我们的面孔或笔迹。在科学研究中,人工智能正在将自己确立为科学研究的关键工具。

在化学领域,人工智能已经成为预测量子系统实验或模拟结果的工具。为此,人工智能需要能够系统地纳入物理学的基本定律。由沃里克大学,包括柏林工业大学和卢森堡大学领导的化学家,物理学家和计算机科学家组成的跨学科团队,开发了一种可以预测分子量子态的深度机器学习算法,即所谓的波函数,它决定了分子的所有特性。

人工智能的AI算法将加快药物分子的设计

人工智能通过学习解决量子力学的基本方程来实现这一目标,如他们的论文“通过深层神经网络将分子波函数与机器学习和量子化学相结合”所示。发表在《自然通讯》上。以常规方式求解这些方程需要大量的高性能计算资源(数月的计算时间),这通常是用于医学和工业应用的新型专用分子的计算设计的瓶颈。新开发的AI算法可以在几秒钟内在笔记本电脑或移动电话上提供准确的预测。

华威大学化学系的Reinhard Maurer博士评论说:“这是三年的共同努力,需要计算机科学专业知识来开发一种足够灵活的人工智能算法来捕获波函数的形状和行为,还需要化学和物理学专业知识来处理和表示量子化学数据在IPAM(UCLA)的一个为期3个月的跨学科研究金计划中,该团队汇聚在一起,该计划的主题是量子物理学中的机器学习。

柏林工业大学软件工程与理论计算机科学研究所的Klaus Robert-Muller博士补充说:“这项跨学科的工作是一项重要的进展,因为它表明,人工智能方法可以有效地执行量子分子模拟中最困难的方面。在接下来的几年中,人工智能方法将成为计算化学和分子物理学发现过程中必不可少的一部分。”

卢森堡大学物理与材料研究系的亚历山大·特卡切坚科教授总结说:“这项工作使人们可以可以同时调整分子的电子和结构特性以达到所需的应用标准的新型化合物设计水平。”
        (责任编辑:fqj)

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