7764

بررسي تاريخچه كاربرد يادگيري ماشين در علم و مهندسي مواد

1399

دكتر حسين سرپولكي - دكتر حميدرضا رضايي

دكتر هاجر قنبري

پس از ظهور هوش مصنوعي در اواخر دهه 50 ميلادي، به سرعت، بر روي پژوهش پيرامون هوش مصنوعي و توسعه آن سرمايه گذاري شد. با پيشرفت روز‌افزون هوش مصنوعي و ظهور شبكه عصبي مصنوعي در اواخر قرن 20 ميلادي، به سرعت استفاده كاربردي از هوش مصنوعي تحت عنوان يادگيري ماشين، در علوم و زمينه‌هاي مختلف گسترش پيدا كرد. اين استفاده به اندازه‌اي در اوايل قرن 21 ميلادي گسترده بود كه علم داده به عنوان يك رشته‌ي جديد، وارد دانشگاه‌ها شد. دليل اصلي استفاده گسترده از يادگيري ماشين، افزايش روز‌افزون توليد داده‌هاي علمي و مهندسي بود. علاوه بر اين، در بسياري از علوم و همچنين مهندسي‌ها همچنان در رابطه با بسياري از پديده هاي طبيعي، روابط حاكم بر آن‌ها، به دليل پيچيدگي و فضاي گسترده متغيرهاي موثر بر اين روابط، كشف نشده باقي مانده است. در مهندسي مواد و تا قبل از ورود يادگيري ماشين به آن، همچنان روش‌هاي پژوهش بر پايه‌ي آزمون و خطاي اديسوني بود و در موارد اندكي هم از شبيه‌سازي‌ها بر اساس ديناميك مولكولي و نظريه كاربردي چگالي استفاده مي‌شد كه در هر روش آزمون و خطا آزمايشگاهي، زمان و هزينه بسيار زيادي لازم بود تا يك ماده كشف يا طراحي شود، توسعه پيدا كند و بهينه سازي شود و در نهايت به عنوان يك ماده كاربردي وارد بازار مصرف شود. روش شبيه‌سازي نيز هرچند مي‌تواند در برخي موارد، ديد خوبي از روابط ميكروسكوپي ماده در اختيار قرار دهد؛ ولي اين روش بسيار زمان‌بر است. هرچند پژوهش‌هاي گسترده اي براي استفاده از يادگيري ماشين در مهندسي مواد، تنها از شش سال گذشته شروع شده است، اما به دليل اهميت راهبردي مهندسي مواد، زيرساخت‌هاي بسيار قدرتمندي در كشورهاي پيشتاز به منظور شتاب بخشيدن به پژوهش و توسعه اين روش ، كه خود باعث شتاب گرفتن پژوهش و توسعه مواد و كاهش هزينه‌ها مي‌شود، براي آن در نظر گرفته شده است. در اين سمينار سعي شده تا علاوه بر معرفي مختصر يادگيري ماشين و ماهيت آن، به بررسي چندين مورد از پژوهش‌هاي انجام شده با استفاده از يادگيري ماشين، از جمله در زمينه‌هاي سنتز، شيشه و مواد بي‌شكل، طراحي مواد، كشف مواد جديد، مواد نانو، مهندسي مواد و خواص آن‌ها، پرداخته شود. واژه‌هاي كليدي: يادگيري ماشين، داده پردازي مواد، شبكه عصبي مصنوعي، مهندسي معكوس، مدل سازي

10/12/2020 12:00:00 AM

69136

1399/08/24