人工智能，更具體地說是機(jī)器學(xué)習(xí)，正在通過增材制造行業(yè)的各種應(yīng)用找到自己的出路。這一次，麻省理工學(xué)院的研究人員應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)特性來自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)新3D打印材料的過程。通過機(jī)器學(xué)習(xí)，材料性能因素（例如韌性和抗壓強(qiáng)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(tǒng)方法。作為這項(xiàng)研究的結(jié)果，研究人員創(chuàng)建了一個(gè)名為 AutoOED 的免費(fèi)開源材料優(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(xiàn)過程
該算法能夠提出人類可能沒有考慮過的新化學(xué)配方。“材料開發(fā)在很大程度上仍然是一個(gè)手動(dòng)過程。化學(xué)家進(jìn)入實(shí)驗(yàn)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(nèi)進(jìn)行幾次迭代，我們的系統(tǒng)可以在同一時(shí)間跨度內(nèi)進(jìn)行數(shù)百次迭代， ”該論文和機(jī)械工程師和項(xiàng)目的共同主要作者 Mike Foshey 解釋說。計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室 (CSAIL) 計(jì)算設(shè)計(jì)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(xiàn)過程
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(biāo)是發(fā)現(xiàn)性能最好的材料，控制韌性、剛度和強(qiáng)度。在材料發(fā)現(xiàn)過程的自動(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(zhuǎn)移材料需要人工——不過，F(xiàn)oshey 認(rèn)為機(jī)器人可以納入該系統(tǒng)的未來版本中以消除人工。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(jié)論，他們的研究方法可以推廣到其他材料設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，從而在其他材料科學(xué)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)現(xiàn)。