ربات شیمی‌دان چینی از آب مریخ اکسیژن استخراج می‌کند

ایتنا - دانشمندان چینی با کمک هوش مصنوعی، ربات شیمیدانی ساخته‌اند که می‌تواند بدون نظارت انسان، اکسیژن را از آب مریخ استخراج کند.

ساخت منابع لازم از مواد موجود در خود مریخ برای بقای انسان در سیاره سرخ ضروری است. پژوهشگران در مقاله‌ای درباره شیمی‌دان هوش مصنوعی جدید که در ۱۳ نوامبر در مجله نیچر منتشر شد می‌نویسند: «استخراج اکسیژن از مواد، در فرآیندی به نام واکنش تکامل اکسیژن (او‌ای‌آر) بسیار مهم است.»

تیمی از دانشمندان چینی برای دستیابی به این منظور، ربات متحرکی ساختند که کل فرآیند استخراج اکسیژن را به طور خودکار از پنج نمونه شهاب‌سنگ به‌دست‌آمده از مریخ یا شبیه مریخ انجام داد. دانشمندان همچنین این سیستم را در یک محیط شبیه‌سازی‌شده از سطح مریخ نیز آزمایش کرده‌اند.

در این پژوهش علمی، هوش مصنوعی در هر نمونه معین، فرمول کاملی برای تولید اکسیژن، آن هم از بین تقریبا ۴ میلیون ترکیب ممکن به دست آورد. کاری که برای انسان در عمل بیش از ۲۰۰۰ سال زمان می‌برد.

محققان در این مقاله می‌نویسند: «بررسی ما نشان می‌دهد که یک شیمی‌دان پیشرفته هوش مصنوعی قادر است بدون دخالت انسان، کاتالیزورهای او‌ای‌آر را در مریخ از سنگ معدن‌های موجود در آن‌جا تولید کند.»

نخستین گام در استخراج اکسیژن شامل ارسال نمونه‌هایی از شهاب‌سنگ به یک آزمایشگاه کاملا خودکار بود تا در آنجا از نظر شیمیایی آنالیز شوند.

پس از آن، ربات هوش مصنوعی، سنگ معدن را تصفیه کرد تا ناخالصی‌ها و مواد نامطلوب را از آن حذف ‌کند. این ربات، سپس برای ساخت کاتالیزور از مواد درون شهاب‌سنگ، از فرآیندی به نام سنتز کاتالیزوری استفاده کرد تا آن را در آزمایش عملکرد الکتروشیمیایی آزمایش کند.

نوع کاتالیزوری که این ربات هوش مصنوعی قادر است با استفاده از منابع موجود تولید کند تا در استخراج اکسیژن کارآمدتر عمل کند، ممکن است بسیار متفاوت باشد. از این رو انتخاب کاتالیزور مناسب، مرحله‌ای حیاتی محسوب می‌شود. این درست همان‌ جایی است که شیمی‌دان هوش مصنوعی وارد می‌شود.

ماژول محاسباتی تعبیه‌شده بر روی ربات که «مغز محاسباتی» نامیده می‌شود، الگوریتم‌های یادگیری ماشینی را با مدل‌های نظری ترکیب می‌کند تا هم داده‌های تجربی به‌دست‌آمده از ربات و هم داده‌های عظیم شبیه‌سازی را تجزیه و تحلیل کند.

این مغز محاسباتی، همزمان با کار ربات، اطلاعات را جمع‌آوری می‌کند و داده‌های تجربی را به یک سرور ابری می‌فرستد. در آن جا مغز محاسباتی برای انجام ده‌ها هزار شبیه‌سازی به منظور تخمین بهترین راه برای تولید اکسیژن، از یادگیری ماشینی استفاده می‌کند. این داده‌ها به یک مدل شبکه عصبی وارد می‌شوند که با استفاده از داده‌های آزمایشی جدید ربات، به سرعت آموزش داده و بهینه می‌شوند.

الگوریتم یادشده، بهترین ترکیب مواد را برای ساخت بهترین کاتالیزور او‌ای‌آر مورد تایید شیمی‌دان هوش مصنوعی، شناسایی می‌کند.

ربات هوش مصنوعی در ادامه، «جوهر کاتالیزگر» بهینه‌شده را روی شهاب‌سنگ مورد نظر می‌ریزد و با یک الکترود شروع به تولید اکسیژن می‌کند. پژوهشگران در مقاله خود می‌نویسند که این سیستم همچنین می‌تواند برای ساخت بسیاری از مواد شیمیایی و ترکیبات دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد. این ربات هوش مصنوعی در یک محیط شبیه‌سازی‌شده مریخ آزمایش شده و در آینده ممکن است از آن برای کمک به حیات و بقای بشر در سیاره سرخ استفاده شود.