Ana SayfaBilimYapay Zekâ ile Atomların Hareketi İlk Kez Görüntülendi!

Yapay Zekâ ile Atomların Hareketi İlk Kez Görüntülendi!

Yayımlandı:

- Bu Alana Reklam Vermek İçin: bilgi@dijitaliyidir.comspot_img

Bilim insanları, nanomalzemelerin hareketlerini açığa çıkaran çığır açıcı bir yapay zekâ tekniği geliştirdi. Yapay zekâ ve elektron mikroskobunun birleşimiyle atom seviyesindeki değişimler net bir şekilde gözlemlenebildi. Bu yöntem, nanoparçacıkların farklı koşullardaki davranışlarını daha iyi anlamamızı sağlayarak, endüstriyel süreçleri ve bilimsel keşifleri dönüştürebilir.

Detaylar haberimizde…

Yapay Zekâ ve Elektron Mikroskobu ile Nanoparçacıkların Davranışı Aydınlatılıyor

Bilim insanları, nanoparçacıkların zaman içindeki hareketlerini ve değişimlerini ortaya koyan yeni bir yöntem geliştirdi. Nanoparçacıklar, ilaç sanayi, elektronik ve enerji gibi birçok endüstride hayati bir rol oynuyor. Science dergisinde yayımlanan bu araştırma, yapay zekâ ile elektron mikroskobunu bir araya getirerek nanoparçacıkların farklı koşullara nasıl tepki verdiğini detaylı bir şekilde görselleştiriyor.

New York Üniversitesi Veri Bilimi Merkezi Direktörü ve araştırmanın yazarlarından biri olan Prof. Dr. Carlos Fernandez-Granda, bu gelişmenin önemini şu sözlerle açıklıyor:
“Nanoparçacık bazlı katalitik sistemler toplum üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Üretilen ürünlerin %90’ında katalitik süreçler kullanılıyor. Geliştirdiğimiz yapay zekâ yöntemi, malzemelerin atom seviyesindeki yapısal dinamiklerini keşfetmek için yepyeni bir pencere açıyor.”

Soldaki görüntü, elektron mikroskobu ile görüntülenmiş bir platin nanoparçacığını göstermektedir. Veri, bireysel atomları gösterecek kadar yüksek uzaysal çözünürlüğe sahiptir. Ancak, yüksek zamansal çözünürlük nedeniyle bu görüntüler yoğun bir şekilde gürültüyle bozulmuştur. Buna rağmen, nanoparçacık yüzeyindeki işlevselliğiyle bağlantılı temel dinamik davranışları görselleştirmek için bu yüksek zamansal çözünürlük gereklidir. Sağdaki görüntü ise bir yapay zekâ sistemi tarafından işlenmiş çıktıyı göstermektedir. Bu sistem, gürültüyü etkili bir şekilde ortadan kaldırarak nanoparçacığın atomik yapısını açığa çıkarmaktadır.

Yapay Zekâ Destekli Elektron Mikroskobu ile Benzersiz Detaylar

Arizona Eyalet Üniversitesi, Cornell Üniversitesi ve Iowa Üniversitesi’nden bilim insanlarının ortak çalışmasıyla yürütülen araştırma, elektron mikroskobu ve yapay zekâyı birleştirerek moleküler yapıların milyarda bir metrelik detaylarla gözlemlenmesini sağlıyor.

Arizona Eyalet Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Peter A. Crozier, bu yöntem sayesinde atom hareketlerinin daha önce görülmemiş bir hız ve hassasiyetle incelenebildiğini belirtiyor:
“Elektron mikroskobu yüksek uzaysal çözünürlükte görüntüler yakalayabilir. Ancak kimyasal reaksiyonlar sırasında nanoparçacıkların atom yapısı çok hızlı değiştiği için, işlevselliklerini anlamak adına verileri çok yüksek hızda toplamak gerekir. Bu durum, oldukça gürültülü ölçümlerle karşılaşmamıza neden oluyor. Geliştirdiğimiz yapay zeka yöntemi, bu gürültüyü otomatik olarak ortadan kaldırarak temel atom seviyesindeki dinamikleri görünür hale getiriyor.”

Yapay zekâ destekli mikroskop.

Derin Öğrenme ile Atom Hareketleri Açığa Çıkıyor

Nanoparçacıklardaki atom hareketlerini gözlemlemek, sanayi uygulamalarında işlevselliği anlamak açısından kritik bir öneme sahiptir. Ancak atomlar genellikle verilerde neredeyse görünmez durumda olduğundan, bilim insanları onların nasıl hareket ettiğini kesin olarak belirleyemiyor. Bu durum, eski bir kamerayla gece çekilmiş bir videodaki nesneleri takip etmeye benzetilebilir.

Bu sorunu çözmek için araştırmacılar, elektron mikroskobu görüntülerini “aydınlatan” ve temel atom hareketlerini ortaya çıkaran bir derin sinir ağı (deep neural network) eğitti.

Cornell Üniversitesi İstatistik ve Veri Bilimi Bölümü Başkan Yardımcısı ve araştırmanın yazarlarından biri olan Prof. Dr. David S. Matteson, çalışmanın istatistiksel analiz açısından yenilikçi yönlerini şöyle açıklıyor:
“Nanoparçacıkların geçirdiği değişimler oldukça çeşitlidir. Bunlar arasında, atom yapısının hızlı değişimi, parçacık şeklindeki dönüşümler ve yönelim değişiklikleri gibi akışkan süreçler bulunur. Bu dinamikleri anlamak için yeni istatistiksel araçlara ihtiyaç vardır. Çalışmamızda, topolojik veri analizini kullanarak hem akışkanlığı ölçen hem de parçacıkların düzenli ve düzensiz durumlar arasında geçiş yaparkenki stabilitesini takip eden yeni bir istatistik geliştirdik.”

Referans: “Visualizing nanoparticle surface dynamics and instabilities enabled by deep denoising” by Peter A. Crozier, Matan Leibovich, Piyush Haluai, Mai Tan, Andrew M. Thomas, Joshua Vincent, Sreyas Mohan, Adria Marcos Morales, Shreyas A. Kulkarni, David S. Matteson, Yifan Wang and Carlos Fernandez-Granda, 27 February 2025, Science.
DOI: 10.1126/science.ads2688

Bu önemli araştırma, ABD Ulusal Bilim Vakfı (National Science Foundation) tarafından desteklenmiştir.

Derleyen: Eda Azap Öztemel

Günde sadece 1 TL'ye abone olarak tüm içeriklerimize sınırsız erişebilir ve bağımsız haberciliğe destek olabilirsiniz! Hemen Abone Ol

Son Eklenenler

Güneş Işığından Kuantum Dolanıklığı Üretildi!

Kuantum fiziğinin sihirli kutusundaki en iyi numaralardan biri olan dolanıklık , ölçüldüğünde ayrılmaz bir şekilde birbirine bağlı iki parçacığı ifade eder ve bilgi işlem, iletişim ve algılama teknolojilerindeki potansiyel ilerlemelerin temel bir bileşeni. İki parçacık aralarındaki mesafeye aldırış etmeksizin öylesine güçlü bir bağ kurar ki, evrenin zıt uçlarında bile aynı anda tek bir varlık gibi davranırlar.

791 İHA Kullanıldı: Ukrayna, Rusya’ya En Büyük Saldırısını Gerçekleştirdi

Ukrayna’nın Rusya’ya yönelik uzun menzilli insansız hava aracı saldırıları yeni bir aşamaya geçti. Moskova...

Gazze Liste Başında: BM Yardımlarına Yönelik Drone Saldırıları Rekor Seviyeye Ulaştı!

Birleşmiş Milletler verilerine göre 2025’te dünya genelinde 907 yardım çalışanı öldürüldü, yaralandı veya kaçırıldı. Gazze ve Sudan en ağır kayıpların yaşandığı bölgeler olurken, ucuz silahlı dronların yayılması insani yardım operasyonları için yeni bir güvenlik riski oluşturuyor.

Unitree Robotics, Şanghay’daki Halka Arzında Yüzde 629’a Varan Yükseliş Yaşadı

Çinli insansı robot üreticisi Unitree Robotics, Şanghay STAR Market’teki halka arzının ilk gününde yüzde 629’a varan değer artışı kaydetti. Şirketin borsa performansı, insansı robot teknolojilerine yönelik yatırım ilgisini ve Çin’in robotik sektöründeki büyüme hedeflerini yeniden gündeme taşıdı.

Buna benzer diğer içerikler

Güneş Işığından Kuantum Dolanıklığı Üretildi!

Kuantum fiziğinin sihirli kutusundaki en iyi numaralardan biri olan dolanıklık , ölçüldüğünde ayrılmaz bir şekilde birbirine bağlı iki parçacığı ifade eder ve bilgi işlem, iletişim ve algılama teknolojilerindeki potansiyel ilerlemelerin temel bir bileşeni. İki parçacık aralarındaki mesafeye aldırış etmeksizin öylesine güçlü bir bağ kurar ki, evrenin zıt uçlarında bile aynı anda tek bir varlık gibi davranırlar.

791 İHA Kullanıldı: Ukrayna, Rusya’ya En Büyük Saldırısını Gerçekleştirdi

Ukrayna’nın Rusya’ya yönelik uzun menzilli insansız hava aracı saldırıları yeni bir aşamaya geçti. Moskova...

Gazze Liste Başında: BM Yardımlarına Yönelik Drone Saldırıları Rekor Seviyeye Ulaştı!

Birleşmiş Milletler verilerine göre 2025’te dünya genelinde 907 yardım çalışanı öldürüldü, yaralandı veya kaçırıldı. Gazze ve Sudan en ağır kayıpların yaşandığı bölgeler olurken, ucuz silahlı dronların yayılması insani yardım operasyonları için yeni bir güvenlik riski oluşturuyor.