باحثون يطورون مواد معدنية جديدة تعتمد على البيانات والذكاء الاصطناعي

تُستخدم المعادن المعروفة باسم "سبائك العناصر المتعددة الرئيسية" (MPEAs) في تطبيقات متنوعة مثل بدائل الركبة، وصفائح العظام، ومكونات الطائرات، والمحولات الحفزية. تتميز هذه السبائك بقوتها الاستثنائية، وهي على وشك أن تصبح أقوى بفضل الذكاء الاصطناعي.
قام سانكيت ديشموخ، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية، وفريقه بتصميم سبيكة عناصر متعددة رئيسية جديدة ذات خصائص ميكانيكية فائقة باستخدام إطار عمل يعتمد على البيانات ويستفيد من قوة الحوسبة الفائقة للذكاء الاصطناعي القابل للتفسير. وقد نشرت نتائجهم مؤخرًا في مجلة npj Computational Materials التابعة لمجلة Nature.
قال ديشموخ: "يُظهر هذا العمل كيف يمكن للأطر المعتمدة على البيانات والذكاء الاصطناعي القابل للتفسير أن تفتح آفاقًا جديدة في تصميم المواد. حيث إنه من خلال دمج التعلم الآلي، والخوارزميات التطورية، والتحقق التجريبي، نحن لا نسرّع فقط اكتشاف السبائك المعدنية المتقدمة، بل نخلق أيضًا أدوات يمكن توسيعها لتشمل أنظمة مواد معقدة مثل المواد السكرية — وهي مواد بوليمرية تحتوي على الكربوهيدرات."
تُعتبر سبائك العناصر المتعددة الرئيسية ذات قيمة بسبب خصائصها الميكانيكية الاستثنائية وتعدد استخداماتها. تتكون هذه السبائك من ثلاثة عناصر معدنية أو أكثر، وتُصمم لتوفير استقرار حراري ممتاز، وقوة ومتانة ومقاومة للتآكل والاهتراء. نظرًا لقدرتها على تحمل الظروف القاسية لفترات أطول من السبائك التقليدية، فهي مثالية للتطبيقات في مجالات الطيران والأجهزة الطبية وتقنيات الطاقة المتجددة.
كان الهدف الرئيسي للفريق هو تطوير سبيكة جديدة ذات قوة ميكانيكية فائقة مقارنة بالنماذج الحالية.
تقليديًا، كان تصميم سبائك العناصر المتعددة الرئيسية يعتمد على التجربة والخطأ، وهو نهج بطيء ومكلف. لكن ديشموخ وفريقه يستكشفون الإمكانيات الواسعة لتصميم سبائك العناصر المتعددة الرئيسية باستخدام الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير. يكمن الفرق الرئيسي بين الذكاء الاصطناعي التقليدي والذكاء الاصطناعي القابل للتفسير في أن النماذج التقليدية غالبًا ما تتصرف كـ "صناديق سوداء" — حيث تُنتج تنبؤات دون فهم واضح لكيفية أو سبب تلك التنبؤات. أما الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير فيُعالج هذا القيد من خلال توفير رؤى حول عملية اتخاذ القرار في النموذج.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

بوابة ماسبيرو

منذ 4 أيام

• بوابة ماسبيرو

باحثون يطورون مواد معدنية جديدة تعتمد على البيانات والذكاء الاصطناعي

تُستخدم المعادن المعروفة باسم "سبائك العناصر المتعددة الرئيسية" (MPEAs) في تطبيقات متنوعة مثل بدائل الركبة، وصفائح العظام، ومكونات الطائرات، والمحولات الحفزية. تتميز هذه السبائك بقوتها الاستثنائية، وهي على وشك أن تصبح أقوى بفضل الذكاء الاصطناعي. قام سانكيت ديشموخ، الأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية، وفريقه بتصميم سبيكة عناصر متعددة رئيسية جديدة ذات خصائص ميكانيكية فائقة باستخدام إطار عمل يعتمد على البيانات ويستفيد من قوة الحوسبة الفائقة للذكاء الاصطناعي القابل للتفسير. وقد نشرت نتائجهم مؤخرًا في مجلة npj Computational Materials التابعة لمجلة Nature. قال ديشموخ: "يُظهر هذا العمل كيف يمكن للأطر المعتمدة على البيانات والذكاء الاصطناعي القابل للتفسير أن تفتح آفاقًا جديدة في تصميم المواد. حيث إنه من خلال دمج التعلم الآلي، والخوارزميات التطورية، والتحقق التجريبي، نحن لا نسرّع فقط اكتشاف السبائك المعدنية المتقدمة، بل نخلق أيضًا أدوات يمكن توسيعها لتشمل أنظمة مواد معقدة مثل المواد السكرية — وهي مواد بوليمرية تحتوي على الكربوهيدرات." تُعتبر سبائك العناصر المتعددة الرئيسية ذات قيمة بسبب خصائصها الميكانيكية الاستثنائية وتعدد استخداماتها. تتكون هذه السبائك من ثلاثة عناصر معدنية أو أكثر، وتُصمم لتوفير استقرار حراري ممتاز، وقوة ومتانة ومقاومة للتآكل والاهتراء. نظرًا لقدرتها على تحمل الظروف القاسية لفترات أطول من السبائك التقليدية، فهي مثالية للتطبيقات في مجالات الطيران والأجهزة الطبية وتقنيات الطاقة المتجددة. كان الهدف الرئيسي للفريق هو تطوير سبيكة جديدة ذات قوة ميكانيكية فائقة مقارنة بالنماذج الحالية. تقليديًا، كان تصميم سبائك العناصر المتعددة الرئيسية يعتمد على التجربة والخطأ، وهو نهج بطيء ومكلف. لكن ديشموخ وفريقه يستكشفون الإمكانيات الواسعة لتصميم سبائك العناصر المتعددة الرئيسية باستخدام الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير. يكمن الفرق الرئيسي بين الذكاء الاصطناعي التقليدي والذكاء الاصطناعي القابل للتفسير في أن النماذج التقليدية غالبًا ما تتصرف كـ "صناديق سوداء" — حيث تُنتج تنبؤات دون فهم واضح لكيفية أو سبب تلك التنبؤات. أما الذكاء الاصطناعي القابل للتفسير فيُعالج هذا القيد من خلال توفير رؤى حول عملية اتخاذ القرار في النموذج.

خبر صح

منذ 4 أيام

• خبر صح

كاكست شراكة سعودية أمريكية في مجالات المواد المتقدمة والذكاء الاصطناعي والتقنيات المستقبلية

نعرض لكم زوارنا أهم وأحدث الأخبار فى المقال الاتي: كاكست شراكة سعودية أمريكية في مجالات المواد المتقدمة والذكاء الاصطناعي والتقنيات المستقبلية - خبر صح, اليوم الخميس 15 مايو 2025 06:41 صباحاً وقّعت مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست) في مقرها اليوم، اتفاقية شراكة إستراتيجية مع جامعة كاليفورنيا - بيركلي، لتعزيز التعاون البحثي والتقني في مجالات المواد المتقدمة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، وذلك في إطار الزيارة الرسمية لفخامة الرئيس دونالد جي ترمب رئيس الولايات المتحدة الأمريكية للمملكة.وتهدف الاتفاقية إلى بناء شراكة إستراتيجية مع إحدى أعرق الجامعات البحثية في العالم تسهم في تطوير القدرات الوطنية من خلال تنفيذ برامج مشتركة تشمل البحث والتطوير والابتكار، والتدريب، بما يعزز مكانة المملكة مركزًا إقليميًا للعلوم والتقنية، ويسرّع من تبنّي تقنيات المستقبل. وتتضمن مجالات الشراكة دمج تقنيات الذكاء الاصطناعي في مشاريع تطوير المواد المتقدمة وتسريع اكتشافها وتصميمها، إلى جانب تنفيذ برنامج وطني سنوي لتدريب طلبة البكالوريوس والماجستير على استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي في مجال اكتشاف المواد، وتنظيم ورش عمل متخصصة لطلاب المرحلة الثانوية في مختبرات جامعة بيركلي، وإيفاد عدد من الباحثين ما بعد الدكتوراه سنويًا للعمل البحثي في الجامعة. وتسهم الشراكة في تصميم واستكشاف المواد المتقدمة باستخدام الذكاء الاصطناعي وعلم البيانات، وتقنيات محاكاة المواد، والتحليل الرقمي المتقدم لبناء قواعد بيانات متخصصة تسرع عمليات الاستكشاف الرقمي للمواد، وتسهم في تحفيز منظومة الابتكار وريادة الأعمال من خلال تأسيس شركات ناشئة في مجال الذكاء الاصطناعي للمواد المتقدمة لتعزيز التنوع الاقتصادي ودعم المحتوى المحلي. وتأتي هذه الشراكة امتدادًا للتعاون القائم بين الجهتين، الذي أثمر عن تأسيس مركز التميز المشترك للمواد النانوية وتطبيقات الطاقة النظيفة في عام 2014، يُعنى بتطوير مواد مبتكرة لتطبيقات الطاقة النظيفة، وتطوير نماذج أولية لتقنيات احتجاز الكربون، وامتصاص الماء من الهواء عند درجات رطوبة منخفضة، إلى جانب تحويل بعض المشاريع البحثية التطبيقية المشتركة إلى شركات ناشئة تدعم الاقتصاد الوطني. وأسفرت الشراكة عن إطلاق برنامج وطني لبناء القدرات في مجال الأطر العضوية المعدنية، يهدف إلى تدريب الكفاءات الوطنية على أحدث التقنيات في هذا المجال الواعد، ونشر 85 بحثًا علميًا مشتركًا في مجلات محكمة، من أبرزها ورقة نُشرت في مجلة Nature تناولت استخدام الأطر التساهمية العضوية في التقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء بكفاءة عالية، إضافة إلى أبحاث رائدة في تطبيقات الذكاء الاصطناعي التوليدي في كيمياء المواد، شملت التنقيب في البيانات والصور الكيميائية، إلى جانب تسجيل عدد من براءات الاختراع. وتُجسّد هذه الشراكة نموذجًا رائدًا في تحويل مخرجات البحث العلمي إلى فرص صناعية واقتصادية واعدة، تسهم في دعم مستهدفات رؤية المملكة 2030، لاسيما بمجالات التحول في قطاع الطاقة، والاقتصاد الدائري للكربون، والتصنيع المتقدم.

أخبار مصر

٢٢-٠٤-٢٠٢٥

• أخبار مصر

اكتشاف مذهل في باراييبا، البرازيل! عثر علماء على نقوش صخرية بشرية تعود ل 9 آلاف عام بجوار آثار أقدام ديناصورات عمرها 66 مليون سنة. كيف فهم الإنسان القديم هذه الآثار؟ دراسة جديدة في مجلة Nature تسلط الضوء على تفاعلهم مع محيطهم. المزيد

موقع أراجيك | اكتشاف مذهل في باراييبا، البرازيل! عثر علماء على نقوش صخرية بشرية تعود ل 9 آلاف عام بجوار آثار أقدام ديناصورات عمرها 66 مليون سنة. كيف فهم الإنسان القديم هذه الآثار؟ دراسة جديدة في مجلة Nature تسلط الضوء على تفاعلهم مع محيطهم. المزيد