AI MỞ RỘNG KHÁM PHÁ VẬT LIỆU VÀ CHẨN ĐOÁN THÔNG MINH
VN168
1 giờ trước1k lượt xem
Trí tuệ nhân tạo (AI) đang tạo ra những bước tiến mới trong nghiên cứu khoa học khi không chỉ hỗ trợ xử lý dữ liệu mà còn mở rộng khả năng khám phá vật liệu và phát triển các giải pháp chẩn đoán thông minh.
Ngày 14/9, tại Hà Nội, Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) phối hợp với Trung tâm Đổi mới sáng tạo và Công nghệ Vật liệu (Trường Đại học VinUni) và Hội Vật lý Việt Nam tổ chức bài giảng đại chúng “AI với Vật lý”, giới thiệu những ứng dụng nổi bật của AI trong nghiên cứu vật liệu và vật lý nano.
Theo PGS.TS Nguyễn Hồng Quang, Phó Chủ tịch kiêm Tổng Thư ký Hội Vật lý Việt Nam, sự phát triển mạnh mẽ của AI đang mở ra một giai đoạn công nghệ mới, đặt ra yêu cầu cho cộng đồng khoa học không chỉ hiểu về AI mà còn phải biết cách ứng dụng hiệu quả trong từng lĩnh vực chuyên môn.
Thiết kế ngược – Hướng đi mới trong khám phá vật liệu bằng AI
Tại chương trình, TS Phan Đức Anh (Trung tâm Đổi mới sáng tạo và Công nghệ Vật liệu, Trường Đại học VinUni) trình bày chuyên đề “Kỷ nguyên mới trong khám phá vật liệu: AI, Vật lý và Mô phỏng”.
Theo ông, nghiên cứu vật liệu đã chuyển từ phương pháp thực nghiệm truyền thống sang mô phỏng trên máy tính và nay được tăng tốc nhờ AI.
Một trong những hướng tiếp cận nổi bật là thiết kế ngược (Inverse Design).
Thay vì bắt đầu từ cấu trúc vật liệu để dự đoán tính chất, các nhà khoa học có thể:
Xác định trước tính chất mong muốn.
Sử dụng AI để tìm kiếm cấu trúc phù hợp.
Phân tích hàng triệu phương án trong không gian dữ liệu lớn.
Rút ngắn đáng kể thời gian nghiên cứu.
Cách tiếp cận này mở ra khả năng phát hiện nhanh hơn các vật liệu mới phục vụ nhiều lĩnh vực như polymer, hợp kim, kim loại và phát triển thuốc.
AI giúp tăng tốc nghiên cứu nhưng không thay thế nhà khoa học
Theo TS Phan Đức Anh, AI đang trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực trong quá trình nghiên cứu khi có thể:
Tổng hợp hàng nghìn công bố khoa học.
Phát hiện xu hướng nghiên cứu mới.
Gợi ý những khoảng trống khoa học.
Dự đoán tính chất của vật liệu trước khi tiến hành thử nghiệm.
Tuy nhiên, ông nhấn mạnh rằng AI không thay thế vai trò của nhà khoa học.
Hiệu quả của mô hình vẫn phụ thuộc vào:
Chất lượng dữ liệu.
Quy mô dữ liệu.
Khả năng lựa chọn bài toán phù hợp.
Quá trình kiểm chứng kết quả thực nghiệm.
Con người vẫn giữ vai trò quyết định trong việc xây dựng giả thuyết và đánh giá giá trị khoa học của các kết quả do AI hỗ trợ tạo ra.
AI và vật lý nano mở ra hướng chẩn đoán thông minh
Bên cạnh nghiên cứu vật liệu, AI còn được ứng dụng trực tiếp trong lĩnh vực vật lý nano nhằm phát triển các giải pháp chẩn đoán y sinh.
PGS.TS Lê Văn Lịch, Trung tâm Đổi mới sáng tạo và Công nghệ Vật liệu (VinUni), giới thiệu nghiên cứu kết hợp:
Hạt nano vàng.
Hiện tượng quang học nano.
Các mô hình học máy.
AI xử lý hình ảnh.
Mục tiêu là phát hiện và định lượng virus viêm gan B (HBV) thông qua sự thay đổi màu sắc của dung dịch chứa hạt nano vàng.
Trong nghiên cứu này, AI phân tích hình ảnh và chuyển tín hiệu màu thành dữ liệu định lượng về tải lượng virus.
Bộ dữ liệu gần 1.000 ảnh giúp AI học cách nhận diện virus
Nhóm nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu gồm:
990 ảnh mẫu.
Nồng độ virus từ 0 đến 10⁸ copies/reaction.
810 ảnh dùng để huấn luyện.
162 ảnh dùng để kiểm chứng.
18 ảnh dùng để kiểm tra.
Đồng thời, nhóm so sánh:
3 mô hình học máy
3 mô hình học sâu
nhằm lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho bài toán định lượng virus.
Đây là minh chứng cho thấy AI không chỉ hỗ trợ phân tích dữ liệu mà còn nâng cao độ chính xác trong các hệ thống cảm biến sinh học hiện đại.
Hướng tới chẩn đoán bằng điện thoại thông minh
Một mục tiêu dài hạn của nhóm nghiên cứu là tích hợp toàn bộ thuật toán xử lý ảnh và mô hình AI vào điện thoại thông minh.
Nếu thành công, người dùng chỉ cần:
Chụp ảnh mẫu xét nghiệm.
Để hệ thống AI tự động phân tích.
Nhận kết quả định lượng nhanh chóng.
Định hướng này mở ra triển vọng phát triển các giải pháp chẩn đoán tại chỗ (Point-of-Care Diagnostics) với chi phí thấp và khả năng tiếp cận rộng hơn trong tương lai.
AI thúc đẩy kết nối giữa khoa học cơ bản và ứng dụng thực tiễn
Chương trình “AI với Vật lý” không chỉ giới thiệu những tiến bộ mới trong nghiên cứu vật liệu và vật lý nano mà còn góp phần thúc đẩy kết nối giữa các lĩnh vực khoa học trong kỷ nguyên dữ liệu.
Thông qua chuỗi bài giảng tiếp nối “AI và Toán học”, các nhà khoa học mong muốn lan tỏa tư duy ứng dụng AI vào nghiên cứu chuyên sâu, đồng thời đưa những thành tựu công nghệ đến gần hơn với cộng đồng.
Khi AI kết hợp với vật lý, khoa học vật liệu và công nghệ nano, quá trình khám phá vật liệu mới và phát triển các giải pháp chẩn đoán thông minh có thể được rút ngắn, mở ra nhiều cơ hội cho nghiên cứu và đổi mới sáng tạo trong tương lai.
Điểm nhấn nổi bật
Sự kiện: Bài giảng đại chúng “AI với Vật lý” diễn ra ngày 14/9 tại Hà Nội.
Đơn vị tổ chức: Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, VinUni và Hội Vật lý Việt Nam.
Ứng dụng nổi bật: AI hỗ trợ thiết kế ngược trong khám phá vật liệu.
Nghiên cứu tiêu biểu: AI kết hợp hạt nano vàng để định lượng virus viêm gan B.
Định hướng tương lai: Tích hợp AI vào điện thoại thông minh để phát triển giải pháp chẩn đoán tại chỗ.
