Científicos del Laboratorio de Realidades Intangibles (IRL) de la Universidad de Bristol y ETH Zurich han utilizado algoritmos de realidad virtual e inteligencia artificial para conocer los detalles del cambio químico.

En un artículo de portada publicado hoy en El diario de la química física , Investigadores de la Universidad de Bristol y ETH Zurich describen cómo los marcos de interacción y visualización avanzados que utilizan la realidad virtual (VR) permiten a los humanos entrenar algoritmos de aprendizaje automático y acelerar el descubrimiento científico.

El equipo describe su trabajo diseñando un marco de software de realidad virtual de código abierto de última generación que puede realizar cálculos de mecánica cuántica 'sobre la marcha'.

Permite a los científicos de investigación explorar modelos físicos sofisticados de reordenamientos moleculares complejos que implican la formación y ruptura de enlaces químicos. la primera vez que se ha utilizado la realidad virtual para habilitar tal cosa.

El equipo utilizó su sistema interactivo de realidad virtual para "enseñar" química cuántica a las redes neuronales.

Autora principal Silvia Amabilino, que trabaja entre el IRL y el Centro de Química Computacional de Bristol, dijo:"Generar conjuntos de datos para enseñar química cuántica a las máquinas es un desafío de larga data.

"Nuestros resultados sugieren que la intuición humana, combinado con VR, puede generar datos de entrenamiento de alta calidad, y así mejorar los modelos de aprendizaje automático ".

Coautor, Dr. Lars Bratholm, que trabaja entre el IRL, el Centro de Química Computacional, y la Escuela de Matemáticas agregó:"Para la mayoría de los flujos de trabajo computacionales científicos, el cuello de botella es el poder de procesamiento. Pero el aprendizaje automático ha creado un escenario en el que el nuevo cuello de botella es la capacidad de generar rápidamente datos de alta calidad ".

El Dr. David Glowacki, investigador de la Royal Society, quien dirige la IRL en el Departamento de Ciencias de la Computación y la Facultad de Química de Bristol, dijo:"Las herramientas inmersivas como la realidad virtual proporcionan un medio eficaz para que los humanos expresen conocimientos científicos y de diseño de alto nivel. Hasta donde sabemos, este trabajo representa la primera vez que se ha utilizado un marco de realidad virtual para generar datos para entrenar una red neuronal ".

El auge del aprendizaje automático y la automatización en la ciencia y la sociedad ha llevado a preguntas importantes sobre el tipo de futuro científico en el que deberíamos trabajar conscientemente para diseñar durante las próximas décadas. Las narrativas de nuestro futuro emergente a menudo consideran la automatización como el fin último, ya veces no está claro dónde encaja el humano.

El profesor Markus Reiher de ETH agregó:"Este trabajo muestra que los marcos avanzados de visualización e interacción como la realidad virtual y la realidad aumentada permiten a los humanos complementar los enfoques de aprendizaje automático automatizados y acelerar el descubrimiento científico.

"El documento ofrece una visión interesante de cómo la ciencia puede evolucionar en un futuro próximo, donde los seres humanos centran sus esfuerzos en cómo entrenar máquinas de forma eficaz ".