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Intelligenza artificiale a supporto della progettazione di nuovi materiali (superleghe, farmaci) e processi produttivi utilizzando set di dati a bassa affidabilità

Spin-off britannica ha sviluppato uno strumento basato sull'intelligenza artificiale che incorpora dati sperimentali e incertezza per guidare il processo di ottimizzazione di materiali o sostanze chimiche con circa il 90% in meno di esperimenti. Il metodo è stato utilizzato nella progettatazione di nuove leghe e superleghe, nonché farmaci a piccola molecola. Si cercano industrie che intendano sviluippare nuovi materiali o sostanze chimiche per accordi commerciali con assistenza tecnica.

Descrizione

Una startup britannica ha lanciato un unico set di strumenti di intelligenza artificiale (IA) che può addestrare reti neurali profonde utilizzando dati sperimentali reali scarsamente affidabili e rumorosi. Sono state dimostrate diverse applicazioni comprovate nella progettazione di leghe. La tecnologia unisce tutti i dati disponibili e utilizza correlazioni sottostanti per prevedere con precisione i valori mancanti e generare i modelli più completi possibili. Applicando questo nuovo metodo ai dati storici e simulati disponibili, le organizzazioni possono identificare opportunità per ridurre i costi e i tempi di fermo, ottenere risparmi di tempo e migliorare le prestazioni complessive.
Nonostante l'importanza centrale dei materiali nel permettere nuove tecnologie, storicamente l'unico modo per sviluppare nuovi materiali è stato attraverso esperimenti e miglioramenti. Questo suggerisce che, ad esempio, le superleghe disponibili commercialmente sono il risultato di diversi anni di ricerca e sviluppo empirico. Anche se queste superleghe hanno buone proprietà, non necessariamente hanno il giusto equilibrio di proprietà richiesto per applicazioni ingegneristiche specifiche.
Il nuovo strumento basato sull'IA incorpora l'incertezza per consentire la progettazione di leghe con la più alta probabilità di soddisfare una specifica di progettazione contenente molte diverse proprietà dei materiali. Combina dati sperimentali con previsioni termodinamiche computazionali per identificare rapidamente, in modo affidabile e robusto la composizione della lega più probabile per soddisfare una specifica multi-criterio. Lo strumento è stato utilizzato per proporre una nuova lega a base di nichel che verosimilmente soddisfa contemporaneamente 11 diversi criteri fisici. Lo strumento ha previsto che la nuova lega a base di nichel offriva un compromesso ideale tra le sue proprietà per le applicazioni a disco e sette di queste proprietà sono state verificate sperimentalmente, dimostrando che aveva una migliore resistenza allo snervamento e resistenza all'ossidazione rispetto alle alternative disponibili sul mercato.

La figura rappresenta un grafico a rilievo che mostra come diversi obiettivi di proprietà siano stati soddisfatti contemporaneamente. La capacità di scoprire rapidamente materiali tramite calcolo utilizzando lo strumento di intelligenza artificiale permetterà agli ingegneri di ottimizzare rapidamente materiali personalizzati per applicazioni specifiche, portando i materiali al centro del processo di progettazione. Lo strumento è stato utilizzato anche per progettare una lega a base di nichel per un rivestimento di combustori e due leghe a base di Mo per utensili da forgiatura.

Nota: questa proposta di collaborazione è stata tradotta automaticamente. Ulteriori informazioni in inglese sono disponibili su richiesta.

Vantaggi / Aspetti innovativi

L'azienda offre soluzioni senza precedenti nel campo dei materiali, comprese leghe e superleghe per settori aerospaziali ed automobilistici, consentendo alle organizzazioni di progettare nuove formulazioni che soddisfano i loro criteri di riferimento. Le metriche di convalida, gli outlier e i livelli di confidenza prodotti dal modello predittivo guidano l'individuazione delle aree in cui ulteriori test sono necessari e consentono l'identificazione corretta dell'esperimento successivo migliore che fornirà le maggiori intuizioni.

Il nuovo strumento di intelligenza artificiale incorpora l'incertezza. Fornisce una stima molto accurata di dove è possibile aspettarsi risultati significativi e dove no. I risultati ottenuti tramite lo strumento sono stati dimostrati nella pratica, risparmiando ai clienti milioni di sterline e molto tempo nei programmi di sviluppo.

Proprietà industriale

Segreto industriale

Stadio di sviluppo

Sul mercato

Tipo di partnership

Accordo commerciale, licenza, collaborazione tecnica - Accordo di ricerca e sviluppo

Tipo e dimensione del partner cercato

Grande azienda - Microimpresa - PMI < 50 - PMI > 50 - Altro

Ruolo/ Contributo del partner cercato

I partner sono imprese che intendono sviluppare un nuovo materiale o un prodotto chimico in condizioni particolari in cui la scarsità o l'eterogenerità dei dati sono un fattore critico e limitante. L'azienda è interessata a accordi commerciali con assistenza tecnica e collaborazione tecnica, inclusa la partecipazione a progetti europei.

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Goal dell’agenda onu

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Ambiti tecnologici