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研究人员成功利用人工智能模型预测冷冻铸造中的冰晶结构生成

2023-05-18 17:29:35  来源:激光网原创    

  成大工程科学系助理教授游济华带领研究团队,成功利用人工智能模型预测冷冻铸造中的冰晶结构生成,并能设计冷冻铸造仿生多孔洞材料的所需的孔洞结构,降低设计与制造过程所耗费的人力与时间成本,提升成功率,并开启材料设计新途径,成果获国际期刊《Advance Science》刊登。

  游济华表示,冷冻铸造是新兴的仿生多孔洞材料制作法,冰晶结构生成是仿生多孔洞材料「结构」的关键,冷冻铸造仿生多孔洞材料可运用的领域,例如生医骨材等生物材料、油水过滤、空气过滤等环保用途,但无论设计冰晶生成趋势或生成后的铸造都要耗费大量人力和时间,而且变数极大。

  现在国内外都有团队投入人工智能冷冻铸造相关研究,但多数做的是预测,提供各种温度、速度等条件,预测冰晶结构生成的结果,成大团队利用人工智能「深度学习」去预测结果,又应用「增强式学习」,让模型具有设计能力,输入指令说明要制作的孔洞结构,模型就能设计出符合「结果」所需要的各式条件。

  团队开发预测+设计人工智能模型,游济华指出,模型大幅加速冰晶结构设计过程,一般来说有经验的设计者,至少要花5小时才可能设计出一个冰晶结构生长趋势,人工智能模式2至3分钟就大功告成,至于运算成本,一般的计算机计算若需要2分钟,人工智能只要2秒。

  游济华强调,未来将带领团队继续探索人工智能在材料方面的应用、研究更先进的技术,现在冷冻铸造仿生多孔洞材料,孔洞结构都是朝同一方向生成,研究孔洞结构不同的生成方向、探讨添加材料等,都是值得深入的议题。

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