麻省理工學(xué)院使用人工智能自動(dòng)化 3D打印材料發(fā)現過(guò)程

人工智能，更具體地說(shuō)是機器學(xué)習，正在通過(guò)增材制造行業(yè)的各種應用找到自己的出路。這一次，麻省理工學(xué)院的研究人員應用機器學(xué)習的數據驅動(dòng)特性來(lái)自動(dòng)化發(fā)現新3D打印材料的過(guò)程。通過(guò)機器學(xué)習，材料性能因素（例如韌性和抗壓強度）使用一種算法進(jìn)行了優(yōu)化，該算法的性能迅速優(yōu)于3D打印材料配方的傳統方法。作為這項研究的結果，研究人員創(chuàng )建了一個(gè)名為 AutoOED 的免費開(kāi)源材料優(yōu)化平臺，允許其他研究人員進(jìn)行自己的材料優(yōu)化。
麻省理工學(xué)院使用人工智能自動(dòng)化 3D打印材料發(fā)現過(guò)程
該算法能夠提出人類(lèi)可能沒(méi)有考慮過(guò)的新化學(xué)配方。“材料開(kāi)發(fā)在很大程度上仍然是一個(gè)手動(dòng)過(guò)程?；瘜W(xué)家進(jìn)入實(shí)驗室，手工混合成分，制作樣品，測試它們，并得出最終配方。但不是讓化學(xué)家只能在幾天內進(jìn)行幾次迭代，我們的系統可以在同一時(shí)間跨度內進(jìn)行數百次迭代， ”該論文和機械工程師和項目的共同主要作者 Mike Foshey 解釋說(shuō)。計算機科學(xué)與人工智能實(shí)驗室 (CSAIL) 計算設計與制造組 (CDFG) 經(jīng)理。
麻省理工學(xué)院使用人工智能自動(dòng)化 3D打印材料發(fā)現過(guò)程
3D打印材料
 
確定了在配方中使用的六種化學(xué)品，然后算法的目標是發(fā)現性能最好的材料，控制韌性、剛度和強度。在材料發(fā)現過(guò)程的自動(dòng)化方面，使用麻省理工學(xué)院的這種方法，可以在沒(méi)有人工輸入的情況下完成分配、混合、3D 打印、后處理和測試步驟。然而，在樣品制造管道的不同步驟之間轉移材料需要人工——不過(guò)，Foshey 認為機器人可以納入該系統的未來(lái)版本中以消除人工。在測試了 120 種配方后，該研究產(chǎn)生了 12 種優(yōu)化配方——研究人員得出結論，他們的研究方法可以推廣到其他材料設計系統中，從而在其他材料科學(xué)中實(shí)現自動(dòng)化發(fā)現。