BAM彈性體應(yīng)用-加速氣候友好型建材開發(fā)

迄今為止，建筑材料的生產(chǎn)特別耗能。使用人工智能 （AI） 可以幫助開發(fā)替代和氣候友好型材料。聯(lián)邦材料研究與測(cè)試研究所 （BAM） 的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)應(yīng)用程序，使訪問直觀。 2 薩特爾 

建筑材料的生產(chǎn)對(duì)CO的貢獻(xiàn)很大2全球排放量。 僅水泥的生產(chǎn)就占全球溫室氣體排放量的8%左右。  

高耗能制造工藝可以用自運(yùn)行的化學(xué)反應(yīng)來取代：替代和更環(huán)保的水泥不必在高爐中燒結(jié)。 起始材料和化學(xué)品對(duì)與水泥性質(zhì)幾乎相同的材料沒有熱輸入。 而且它們幾乎沒有產(chǎn)生任何CO2 排放。 

然而，為此，必須確切地了解替代水泥的特性及其反應(yīng)的邊界條件。 這就是困難開始的地方：水泥不僅是人類最廣泛使用的材料，而且是一種非常復(fù)雜的建筑材料：特別是CO的起始材料2 友好的水泥，根據(jù)它們的地質(zhì)起源，可以有很大的不同，彼此的反應(yīng)不同。 

純粹從數(shù)學(xué)角度來說，數(shù)十億和更多的可能組合很快出現(xiàn)。研究人員通常根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)觀察改進(jìn)配方。 傳統(tǒng)材料科學(xué)在這里達(dá)到極限， 只是因?yàn)榇罅康慕M合。  

基于人工智能（AI） 的材料特性的預(yù)測(cè)可以在這里有所幫助。人工智能模型可以學(xué)到材料樣品或模擬的實(shí)證觀察特性，以便預(yù)測(cè)新的和可能更好的最終產(chǎn)品。  

然而，AI模型仍然需要大量的實(shí)證信息，尤其是水泥，這種"數(shù)據(jù)饑渴"是個(gè)問題，因?yàn)榉磻?yīng)非常緩慢。能否達(dá)到預(yù)期的結(jié)果往往只能經(jīng)過幾個(gè)星期的實(shí)驗(yàn)室工作來評(píng)估，因此開發(fā)替代水泥還需要很多年的時(shí)間。  

連續(xù)學(xué)習(xí)（SL） 的使用有望在這里取得突破：它有可能徹底改變材料研究。 與以前的人工智能的決定性區(qū)別： SL搜索新的最終產(chǎn)品，超越已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)已知的材料，并獲得的數(shù)據(jù)整體明顯減少。不導(dǎo)致目標(biāo)的方法在早期階段被丟棄，并且更迅速地確定了有前途的實(shí)驗(yàn)。 

到目前為止，SL 已被成功使用，例如.B用于開發(fā)藥物或金屬眼鏡的產(chǎn)品，即合成速度快或在模擬中很容易檢測(cè)到的產(chǎn)品。  

由薩賓·克魯施維茨教授領(lǐng)導(dǎo)的聯(lián)邦材料研究與測(cè)試研究所（BAM）的一個(gè)小組與柏林理工大學(xué)的迪特馬爾·斯蒂芬教授合作，現(xiàn)已能夠證明SL的使用對(duì)水泥研究也大有希望，盡管那里的反應(yīng)要慢得多。"我們能夠證明，在不到8個(gè)月的時(shí)間內(nèi)找到可靠和氣候中性材料是可能的。" 通常，開發(fā)周期需要幾年時(shí)間，"開發(fā)該應(yīng)用程序的BAM材料科學(xué)家克里斯托夫·維爾克博士解釋道。 2鋼鐵、鋁或?yàn)r青生產(chǎn)等密集領(lǐng)域。 

為了使他們的方法普遍可用，研究人員現(xiàn)在已經(jīng)編程了一個(gè)應(yīng)用程序，使材料社區(qū)更容易探索SL方法。 材料發(fā)現(xiàn)順序?qū)W習(xí)應(yīng)用程序 （SLAMD）提供對(duì)SL 的低閾值訪問。 

與實(shí)驗(yàn)室中許多起始材料的組合類似，人工智能幾乎有無窮無盡的配置可能性。通過SLAMD，科學(xué)家可以通過直觀和交互式用戶界面開發(fā)氣候友好型材料的 SL 方法，速度比以前快得多。