Innovative Materialien durch künstliche Intelligenz
Dr. Ziyuan Rao leitet die neue Forschungsgruppe „Artificial Intelligence for Material Sciences“ am Max-Planck-Institut für Eisenforschung
Um das volle Potenzial Künstlicher Intelligenz (KI) zu nutzen, wird Dr. Ziyuan Rao die neue Forschungsgruppe „Artificial Intelligence for Material Sciences“ am Max-Planck-Institut für Eisenforschung (MPIE) leiten. Die Gruppe untersucht wie sich innovative Materialien mit Hilfe von KI entwickeln oder verbessern lassen. Trotz des enormen Potentials von KI ist ihr Einsatz aber nach wie vor beschränkt, wie Rao erklärt: „Um KI optimal einzusetzen, braucht es vor allem große Datensätze. Wenig Daten schränken die Lernfähigkeit von Algorithmen ein. Gleichzeitig ist die Gewinnung großer Datensätze durch Experimente kostspielig. Um diese Herausforderung zu überwinden, entwickeln wir einen aktiven Lernansatz, der maschinelle Algorithmen, Theorie und Experimente in einem geschlossenen Kreislauf kombiniert und so die Anzahl der Experimente beschränkt, aber die größtmögliche Datenmenge generiert.“
Darüber hinaus wird die Forschungsgruppe KI für Text-Data-Mining einsetzen: „Die überwiegende Mehrheit wissenschaftlicher Information liegt schriftlich vor. Die maschinell interpretierbaren Daten stellen nur einen kleinen Teil des gesamten Wissens dar. Um dieses Wissen zu extrahieren, werden wir Data Mining und Sprachverarbeitung einsetzen. Wir hoffen dadurch die Auswertung wissenschaftlicher Literatur effizienter gestalten zu können“, erklärt Rao.
Rao und sein Team werden KI auch für die automatisierte Charakterisierung von Materialien anwenden. Normalerweise analysieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mikroskopische Aufnahmen manuell. Dies ist zeitaufwändig und personenabhängig. Durch KI soll die Analyse experimenteller Daten automatisiert und schneller ablaufen, damit sich Forschende in Zukunft mehr auf die Interpretation der Daten konzentrieren können.
