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摘要

本次报告由复旦大学刘智攀教授主讲,主题为“人工智能计算模拟驱动科学发现”。报告深入探讨了大数据机器学习方法如何显著提升科学研究效率,特别是在催化领域,尤其是单原子催化剂的设计与发现。刘教授分享了其团队在理论计算、软件开发(LASK)以及结合实验验证方面的最新进展,展示了AI在加速材料设计和理解复杂催化机制方面的巨大潜力。

亮点

  • 💡 原子表征技术与催化研究的挑战: 近二三十年物质科学的爆炸式发展得益于原子表征技术,但理解纳米世界的原子结构和性能仍是催化研究的难点,单原子催化概念的提出为理论计算提供了重要切入点。
  • 🚀 人工智能解决传统计算模拟瓶颈: 传统理论计算受限于时间、空间、精度和效率,而人工智能凭借强大的算力和数据处理能力,有望克服这些矛盾,实现从理论设计到实验验证的全链条加速。
  • 💻 LASK软件的创新与应用: 刘教授团队自主研发的LASK(大规模原子模拟神经网络势函数)软件,通过机器学习模型预测能量和动力学,已在全球27个国家拥有1900多个用户,并在多个材料计算领域取得突破。
  • 🧪 AI驱动的单原子催化剂设计与验证: 报告展示了AI如何辅助发现银催化剂中的单原子活性位点,并通过理论预测与实验验证相结合,成功设计出高选择性和稳定性的乙烯环氧化催化剂。
  • 🌐 全链条催化设计与未来展望: 团队致力于实现从结构自动生成、势函数构建、大规模结构搜索到关键影响因素提取的全链条催化设计,并成功应用于分子筛负载单原子催化剂的筛选与合成,预示着AI将重新定义原子模拟和催化设计。

#人工智能 #计算模拟 #科学发现 #单原子催化 #LASK

思考

  1. LASK软件在处理不同类型材料(如金属、半导体、有机分子)时,其神经网络模型的通用性和适应性如何?
  2. 报告中提到的“全链条”催化设计,目前在哪些环节仍面临较大挑战,未来如何进一步提升其自动化和智能化水平?
  3. 对于非理论计算背景的实验科学家,如何更好地利用LASK这类AI驱动的计算工具,以加速其催化剂的研发过程?