由北京市科學(xué)技術(shù)協(xié)會主辦的“第27屆北京科技交流學(xué)術(shù)月開幕活動(dòng)暨數(shù)字化賦能戰(zhàn)略性新興材料交流活動(dòng)”近日在中國建材總院舉辦。在活動(dòng)上，中國工程院院士、北京科技大學(xué)教授謝建新介紹了人工智能對材料科學(xué)研究的深遠(yuǎn)影響，他認(rèn)為，智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和數(shù)字孿生是未來材料智能實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向。

謝建新表示，10余年來，材料智能技術(shù)受到全球高度重視，迅速發(fā)展成為材料的前沿、共性關(guān)鍵技術(shù)，為從根本上解決新材料研發(fā)效率低、成本高的瓶頸問題提供了新途徑。目前，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的材料研發(fā)新范式已經(jīng)成為共識。

在材料智能設(shè)計(jì)方面，大規(guī)模計(jì)算已經(jīng)成為新材料研發(fā)的基礎(chǔ)性、支撐性技術(shù)，從解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、預(yù)測材料性能向設(shè)計(jì)新材料、替代實(shí)驗(yàn)、事先優(yōu)化產(chǎn)品和工藝發(fā)展。另外，利用失敗實(shí)驗(yàn)的“廢棄”數(shù)據(jù)，機(jī)器學(xué)習(xí)可以輔助發(fā)現(xiàn)新材料。未來，在機(jī)器學(xué)習(xí)模型中嵌入知識，能有效提升數(shù)據(jù)模型的泛化能力。

在材料智能實(shí)驗(yàn)方面，他表示，過去科研人員做實(shí)驗(yàn)，目前，自動(dòng)化技術(shù)和材料實(shí)驗(yàn)裝置相結(jié)合，在無人或者少人的干預(yù)下，按照程序預(yù)設(shè)指令，自動(dòng)完成材料制備或者檢測分析，不僅提升了速度、降低了成本，還具有重現(xiàn)性高、數(shù)據(jù)可靠、可拓展性等優(yōu)勢。

這樣的“自動(dòng)實(shí)驗(yàn)”和機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能結(jié)合起來，叫做自主實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理、實(shí)驗(yàn)方案自主決策、實(shí)驗(yàn)過程閉環(huán)迭代、實(shí)驗(yàn)結(jié)果智能優(yōu)化。他舉例說，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制出的“全流程機(jī)器化學(xué)家平臺”就可以智能閱讀文獻(xiàn)、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。“智能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和數(shù)字孿生是未來材料智能實(shí)驗(yàn)的發(fā)展方向”。

談到材料智能制造，謝建新說，新材料制備和生產(chǎn)制造存在復(fù)雜性、不確定性兩大難題，數(shù)字化建模是解決難題的關(guān)鍵。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、協(xié)同化是智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

北京科技交流學(xué)術(shù)月是北京市科協(xié)主辦的重要品牌學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。本屆北京科技交流學(xué)術(shù)月以“人才薈萃、學(xué)術(shù)筑基、創(chuàng)新引領(lǐng)”為主題，立足北京地區(qū)的科技、教育、人才優(yōu)勢，將舉辦130余場專業(yè)學(xué)術(shù)活動(dòng)，涵蓋數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科，以及信息技術(shù)、醫(yī)藥健康、人工智能、新材料、智能制造、節(jié)能環(huán)保等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，廣泛搭建學(xué)術(shù)交流平臺，研討最新科技成果與發(fā)現(xiàn)，營造良好科技創(chuàng)新氛圍。

值得一提的是，今年的北京科技交流學(xué)術(shù)月突出前沿性探索和發(fā)揮青年人才作用。整體安排中單獨(dú)設(shè)立了青年活動(dòng)，未來也將面向青年科技人才搭建更多交流平臺，不斷支持青年人才挑大梁、當(dāng)主角。