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Diseño de materiales mediante inteligencia artificial


Los daños económicos causados ​​por la corrosión en todo el mundo se pueden cuantificar: se calcula que ascienden a 2,5 billones de dólares al año. Los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Hierro (MPIE) están desarrollando un nuevo modelo de aprendizaje automático para aleaciones resistentes a la corrosión.


La ciencia y la industria siempre han estado buscando nuevas aleaciones que sean resistentes a la corrosión y recubrimientos que protejan las aleaciones de la corrosión. La inteligencia artificial (IA) se utiliza cada vez más en la búsqueda de predecir el comportamiento de corrosión de los materiales y así encontrar composiciones óptimas de aleaciones. Sin embargo, el poder predictivo de los modelos de IA anteriores es limitado porque no se pueden tener en cuenta todos los datos relevantes. Los científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Hierro (MPIE) en Düsseldorf han desarrollado un nuevo modelo de aprendizaje automático que puede predecir fallas corrosivas con un 15% más de precisión que los modelos anteriores y sugerir nuevas aleaciones resistentes. Desarrollado originalmente para el área crítica de la corrosión por picaduras en aleaciones de alta resistencia, el modelo se puede ampliar a todas las propiedades de la aleación. Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Science Advances.


Los investigadores del MPIE fusionan texto y números en un modelo de IA

“La resistencia a la corrosión de cualquier aleación depende de su composición y de cómo se fabrica y procesa. Sin embargo, los modelos de IA anteriores solo podían procesar la composición basándose en datos numéricos. Sin embargo, dado que la producción y el procesamiento de la aleación están documentados en texto, estos datos no se incluyeron en los modelos de IA. Por esta razón, el valor informativo de los modelos de IA anteriores era limitado", explica el Dr. Kasturi Narasimha Sasidhar, ex postdoctorado en MPIE. El equipo de investigación utiliza métodos de procesamiento del lenguaje similares a ChatGPT y los combina con el aprendizaje automático (ML).


Los científicos del MPIE pudieron desarrollar un modelo de aprendizaje automático que procesa datos numéricos y lenguaje natural de forma totalmente automática y ahora pueden predecir mejor cómo se comportarán las aleaciones en caso de corrosión o qué aleaciones son resistentes a la corrosión. “Al principio entrenamos el modelo de aprendizaje con datos sobre propiedades de corrosión y composición de aleaciones. Ahora el modelo es capaz de reconocer de forma independiente aleaciones resistentes a la corrosión, incluso si los elementos individuales no se incluyeron originalmente en el modelo", afirma el Dr. Michael Rohwerder, jefe del grupo "Corrosión" del Instituto Max Planck para la Investigación del Hierro.


Outlook: minería de datos y procesamiento de imágenes automatizados

Hasta ahora, el modelo de IA se ha basado en datos recopilados manualmente por los científicos. Su objetivo ahora es automatizar el proceso de extracción de datos e integrarlo perfectamente en su modelo. Además, el modelo se ampliará a imágenes microscópicas para que todas las fuentes relevantes de información, texto, números e imágenes, fluyan hacia el modelo de IA y aumenten así aún más su significado.


Fuente: MPT International

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