C’è un nuovo interesse e nuovi finanziamenti per questo settore, ma si sta ancora aspettando il momento della svolta.
A giudicare dai titoli dei giornali e dai post sui social media degli ultimi anni, si potrebbe ragionevolmente supporre che l’IA risolverà i problemi della rete elettrica, curerà le malattie del mondo e farà i miei acquisti natalizi al posto mio. Ma forse si tratta solo di un grande clamore mediatico.
Questa settimana abbiamo pubblicato un nuovo pacchetto chiamato Hype Correction. La raccolta di articoli esamina come il mondo stia iniziando a rendersi conto di ciò che l’IA può realmente fare e di ciò che invece è solo fumo negli occhi.
Una delle mie storie preferite in quel pacchetto è quella del mio collega David Rotman, che ha esaminato attentamente l’intelligenza artificiale per la ricerca sui materiali. L’intelligenza artificiale potrebbe trasformare il processo di scoperta di nuovi materiali, un’innovazione che potrebbe essere particolarmente utile nel mondo della tecnologia climatica, che ha bisogno di nuove batterie, semiconduttori, magneti e altro ancora.
Ma il settore deve ancora dimostrare di poter realizzare materiali realmente innovativi e utili. L’intelligenza artificiale può davvero potenziare la ricerca sui materiali? Come potrebbe essere?
Per i ricercatori che sperano di trovare nuovi modi per alimentare il mondo (o curare malattie o raggiungere qualsiasi altro obiettivo importante), un nuovo materiale potrebbe cambiare tutto.
Il problema è che inventare materiali è difficile e richiede tempo. Basti pensare alla plastica: la prima plastica totalmente sintetica è stata inventata nel 1907, ma ci sono voluti fino agli anni ’50 circa perché le aziende producessero l’ampia gamma che conosciamo oggi. (E, naturalmente, sebbene sia incredibilmente utile, la plastica causa anche non poche complicazioni alla società).
Negli ultimi decenni, la scienza dei materiali ha subito una battuta d’arresto: David si occupa di questo settore da quasi 40 anni e, come lui stesso afferma, in questo periodo ci sono state solo poche importanti innovazioni commerciali (le batterie agli ioni di litio sono una di queste).
L’intelligenza artificiale potrebbe cambiare tutto? La prospettiva è allettante e le aziende stanno facendo a gara per testarla.
Lila Sciences, con sede a Cambridge, Massachusetts, sta lavorando all’utilizzo di modelli di IA per scoprire nuovi materiali. L’azienda non solo è in grado di addestrare un modello di IA su tutta la letteratura scientifica più recente, ma anche di collegarlo a un laboratorio automatizzato, in modo che possa apprendere dai dati sperimentali. L’obiettivo è quello di accelerare il processo iterativo di invenzione e sperimentazione di nuovi materiali e di esaminare la ricerca in modi che gli esseri umani potrebbero trascurare.
In occasione di un evento del MIT Technology Review all’inizio di quest’anno, ho avuto modo di ascoltare David intervistare Rafael Gómez-Bombarelli, uno dei cofondatori di Lila. Nel descrivere il lavoro dell’azienda, Gómez-Bombarelli ha riconosciuto che la scoperta di materiali tramite l’IA non ha ancora visto un grande momento di svolta. Almeno per ora.
Gómez-Bombarelli ha descritto come i modelli addestrati da Lila stiano fornendo intuizioni “tanto profonde quanto quelle dei nostri scienziati del settore, se non di più”. In futuro, l’IA potrebbe “pensare” in modi che si discostano dall’approccio dei scienziati umani a un problema, ha aggiunto: “Sarà necessario tradurre il ragionamento scientifico dell’IA nel modo in cui noi pensiamo al mondo”.
È entusiasmante vedere questo tipo di ottimismo nella ricerca sui materiali, ma c’è ancora una strada lunga e tortuosa da percorrere prima di poter affermare con soddisfazione che l’IA ha trasformato il settore. Una delle principali difficoltà è che una cosa è accettare i suggerimenti di un modello su nuovi metodi sperimentali o nuove potenziali strutture. Un’altra cosa è realizzare effettivamente un materiale e dimostrare che è innovativo e utile.
Ricorderete che un paio di anni fa DeepMind di Google ha annunciato di aver utilizzato l’IA per prevedere le strutture di “milioni di nuovi materiali” e di averne realizzati centinaia in laboratorio.
Ma come osserva David nel suo articolo, dopo quell’annuncio, alcuni scienziati dei materiali hanno sottolineato che alcuni dei materiali apparentemente innovativi erano in realtà versioni leggermente diverse di quelli già noti. Altri non potevano nemmeno esistere fisicamente in condizioni normali (le simulazioni sono state effettuate a temperature ultra-basse, dove gli atomi non si muovono molto).
È possibile che l’intelligenza artificiale possa dare una scossa necessaria alla scoperta di nuovi materiali e inaugurare una nuova era che porterà superconduttori, batterie e magneti che non abbiamo mai visto prima. Ma per ora, lo definisco solo un clamore mediatico.
