Des scientifiques du Laboratoire de réalités immatérielles (IRL) de l'Université de Bristol et de l'ETH Zurich ont utilisé des algorithmes de réalité virtuelle et d'intelligence artificielle pour apprendre les détails du changement chimique.

Dans un article de couverture publié aujourd'hui dans Le Journal de Chimie Physique , Des chercheurs de l'Université de Bristol et de l'ETH Zurich décrivent comment des cadres d'interaction et de visualisation avancés utilisant la réalité virtuelle (VR) permettent aux humains de former des algorithmes d'apprentissage automatique et d'accélérer la découverte scientifique.

L'équipe décrit son travail de conception d'un cadre logiciel de RV open source de pointe capable d'effectuer des calculs de mécanique quantique « à la volée ».

Il permet aux chercheurs d'explorer des modèles physiques sophistiqués de réarrangements moléculaires complexes qui impliquent la création et la rupture de liaisons chimiques, la première fois que la réalité virtuelle a été utilisée pour permettre une telle chose.

L'équipe a utilisé son système de réalité virtuelle interactif pour « enseigner » la chimie quantique aux réseaux de neurones.

Auteur principal Silvia Amabilino, qui travaille entre l'IRL et le Bristol's Center for Computational Chemistry, a déclaré :« La génération d'ensembles de données pour enseigner la chimie quantique aux machines est un défi de longue date.

"Nos résultats suggèrent que l'intuition humaine, combiné avec la réalité virtuelle, peut générer des données d'entraînement de haute qualité, et ainsi améliorer les modèles d'apprentissage automatique."

Coauteur, Dr Lars Bratholm, qui travaille entre l'IRL, le Centre de chimie computationnelle, et la School of Mathematics a ajouté :"Pour la plupart des flux de travail de calcul scientifiques, le goulot d'étranglement est la puissance de traitement. Mais l'apprentissage automatique a créé un scénario où le nouveau goulot d'étranglement est la capacité à générer rapidement des données de haute qualité. »

Chercheur de la Royal Society Dr. David Glowacki, qui dirige l'IRL du département d'informatique et de l'école de chimie de Bristol, a déclaré :« Les outils immersifs comme la réalité virtuelle offrent aux humains un moyen efficace d'exprimer des connaissances scientifiques et de conception de haut niveau. Pour autant que nous le sachions, ce travail représente la première fois qu'un cadre VR a été utilisé pour générer des données pour la formation d'un réseau de neurones."

L'essor de l'apprentissage automatique et de l'automatisation dans la science et la société a conduit à d'importantes questions quant au type d'avenir scientifique que nous devrions consciemment travailler à concevoir au cours des prochaines décennies. Les récits de notre futur émergent présentent souvent l'automatisation comme la fin ultime, et il est parfois difficile de savoir où l'humain s'intègre.

Le professeur Markus Reiher de l'ETH a ajouté :« Ce travail montre que les cadres avancés de visualisation et d'interaction comme la VR et la RA permettent aux humains de compléter les approches d'apprentissage automatique automatisé et d'accélérer la découverte scientifique.

"L'article offre une vision intéressante de la façon dont la science peut évoluer dans un avenir proche, où les humains concentrent leurs efforts sur la façon de former efficacement les machines. »