Благодаря новаторскому сочетанию машинного обучения и атомно-силовой микроскопии исследователи из Китая раскрыли молекулярную структуру поверхности «предварительно растаявшего» льда, разгадав давнюю загадку, связанную с жидкоподобным слоем, образующимся на ледяных поверхностях. Как подробно описано в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review X, этот подход также может быть более широко применен для выявления особенностей поверхности, которые слишком сложны для разрешения с помощью существующих методов микроскопии. Общие сведения о предплавлении и его значении Хотя лед имеет четко определенную температуру плавления, на его поверхности может образовываться тонкий, похожий на жидкость слой даже при температурах значительно ниже нуля. Этот эффект, известный как «предварительное плавление», впервые был отмечен более 170 лет назад Майклом Фарадеем в ходе его тщательных наблюдений за таянием льда. С тех пор этот эффект широко исследовался на предмет его влияния на такие свойства, как трение, химическая реактивность и химия атмосферы, и был использован в самых разных областях, от криоконсервации до фигурного катания. Однако, «несмотря на эту долгую историю, микроскопическая структура предварительно расплавленного слоя остается плохо изученной», — говорит Цзяни Хун из Пекинского университета, один из соавторов исследования. «Это во многом связано с тем, что экспериментальный доступ к неупорядоченным межфазным структурам и их динамике на атомном уровне чрезвычайно затруднен». Достижения в области обработки изображений и машинного обучения В своей предыдущей работе команда Хонга под руководством Лимэй Сюй из Пекинского университета добилась значительных успехов в разработке метода изучения структуры поверхности льда на начальной стадии предплавления. Их подход включал атомно-силовую микроскопию (АСМ): метод, который собирает информацию путем перемещения крошечного механического зонда по поверхности образца. Сканируя зонд на контролируемом расстоянии над поверхностью, прибор преобразует мельчайшие изменения силы, действующей на кончик зонда, в электрический сигнал, что позволяет исследователям составлять карты топологических поверхностных ландшафтов вплоть до атомного масштаба. Однако при наблюдении за тонкими особенностями, проявляющимися в процессе предварительного плавления, даже такого уровня разрешения недостаточно. Поскольку АСМ по своей природе чувствительна к поверхности, она не может полностью восстановить трехмерные атомные структуры неупорядоченных поверхностей только на основе поверхностного контраста. В своем последнем исследовании команда Сюй решила эту задачу, объединив данную методику с системой машинного обучения , специально обученной для обнаружения этих особенностей. Для обучения алгоритма они использовали моделирование молекулярной динамики , дополненное реалистичным экспериментальным шумом. Благодаря такому подходу им наконец удалось реконструировать особенности поверхности на молекулярном уровне, которые невозможно было выявить с помощью АСМ или предсказать только на основе моделирования. «Эти экспериментально полученные структуры могут служить реалистичными отправными точками для моделирования, позволяя нам исследовать динамику межфазных границ и фазовые переходы, которые ранее были недоступны», — объясняет Хонг. Открытие аморфного поверхностного слоя В диапазоне температур от –152 °C до –93 °C новые модели впервые показали, что на поверхности льда образуется «аморфный» слой , в котором лед еще находится в твердом состоянии, но молекулы воды в нем не имеют упорядоченной кристаллической структуры, характерной для обычного кристаллического льда. «Этот слой демонстрирует сильное топологическое нарушение порядка, сохраняя при этом динамику, характерную для твердого тела, и постепенно превращается в квазижидкий слой по мере повышения температуры», — объясняет Хонг. Исследователи уверены, что их открытие переосмысливает микроскопическую картину льда до его растопления и открывает совершенно новый взгляд на то, как растет и развивается его кристаллическая поверхность при температурах значительно ниже нуля. Однако, помимо решения этой давней загадки, они также надеются, что их новая методика может быть более широко применена для фиксации трудноуловимых особенностей поверхности. «Система АСМ, основанная на машинном обучении, предоставляет мощный инструмент на атомном уровне для исследования неупорядоченных интерфейсов, фазовых переходов и дефектов материалов, имеющий широкий потенциал применения в каталитических интерфейсах, функциональных материалах и биологических системах», — говорит Хонг....
Сообщает android-robot.com
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Просто натрите кабачки и добавьте яйца: в сезон это блюдо готовлю постоянно - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже привереды...
- Просто натрите кабачки и добавьте яйца : так вкусно, в сезон готовлю через день - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже дети...
- Просто натрите кабачки и добавьте яйца: в сезон готовлю постоянно - такую полезную пиццу из кабачков полюбят даже капризные дети...
- Все, что известно о Samsung Galaxy A17 5G — дата выхода, цена, характеристики...
- Цискаридзе взял Гагарину в свой «гарем» после развода с Исхаковым...
- Что нельзя делать во время эпилептического припадка...
20:57, 24 Дек Антарктическая донная вода у мыса Дарнли может ослабнуть из-за таяния льда — Earth В глубинах Южного океана формируется водная масса, от которой зависит циркуляция всего Мирового океана. Один из ключевых участков этого процесса — мыс Дарнли в Восточной Антарктиде, где зимой рождается антарктическая донная вода. Компьютерное модели...
08:57, 15 Фев Машинное обучение раскрывает скрытые аспекты надежного хранения информации В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters , исследователи использовали машинное обучение для обнаружения нескольких новых классов двумерных запоминающих устройств — систем, способных надежно хранить информацию, несмотря ...
15:44, 19 Авг Ландшафтный дизайн от L.BURO: когда природа становится частью дома Сад, парк, двор — это больше, чем просто территория. Это продолжение вашего пространства, место, где можно остановиться, вдохнуть свежий воздух и почувствовать ритм природы. Ландшафтный дизайн делает эту среду осмысленной, красивой и удобной.
В сту...
20:57, 07 Авг Платформа может сделать машинное обучение более прозрачным и доступным То, что начиналось как докторский проект, превратилось в веб-сайт, ежегодно посещаемый 120 000 уникальных посетителей. С помощью платформы OpenML исследователь Ян ван Рейн вносит вклад в развитие открытой науки, стремясь сделать машинное обучение бо...
04:57, 25 Дек Машинное обучение помогает роботам четко видеть в полной темноте с помощью инфракрасного излучения От зон стихийных бедствий до подземных туннелей — роботов все чаще отправляют туда, куда людям небезопасно. Но во многих из этих мест отсутствует естественное или искусственное освещение, что затрудняет эффективную работу роботизированных систем, ко...
10:57, 01 Окт Павел Дуров ответил на тюремную загадку про два стула В новом интервью Лексу Фридману Павел Дуров поделился своим взглядом на известную тюремную загадку про два стула (с "пиками точёными" и фаллосами). По мнению 40-летнего предпринимателя, правильный ответ не в том, чтобы выбрать один из двух одинаково...
09:57, 07 Мар Российские биологи разгадали структуру белка при болезнях Альцгеймера В пресс-службе Института цитологии РАН (ИНЦ РАН) сообщили, что ученые впервые описали строение так называемых «коротких олигомеров» актина. Это особые структуры одного из самых распространённых белков в организме, которые накапливаются в клетках при...
10:57, 30 Дек Ученые разгадали тайну старения монокристаллических батарей для электромобилей Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории и Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета выяснили, почему новый тип литий-ионных батарей, которые когда-то считались более безопасными и обладающими большим запасом хо...
19:57, 18 Апр Прецизионная спектроскопия водорода разрешила давнюю загадку радиуса протона Новое измерение перехода 2S–6P в атомарном водороде подтвердило мюонные данные и стало рекордным по точностиМеждународная группа физиков из Института квантовой оптики общества Макса Планка провела уникальный эксперимент, который разрешил многолетний...
06:57, 16 Дек Ученые: Пик таяния до 4 тыс ледников в год придется на середину века Скорость таяния ледников достигнет своего пика к середине века, составляя от двух до четырех тысяч ледников в год в зависимости от потепления, вычислили ученые. Пик сокращения числа ледников придется на середину нынешнего столетия, прогнозирует иссл...
19:57, 27 Дек беспилотная подлодка Ran обнаружила формы таяния под ледником Дотсона — Earth Беспилотная подводная лодка, работавшая под антарктическим льдом, передала данные о странных структурах, скрытых от спутников, а затем внезапно пропала. Аппарат несколько недель исследовал одну из самых труднодоступных зон Западной Антарктиды, помог...
00:57, 25 Окт Xiaomi выпустила очиститель воды с функцией заморозки льда и нагрева Xiaomi выпустила многофункциональный очиститель воды. Новое устройство объединяет функции очистки воды, приготовления льда и мгновенного нагрева. ОсобенностиMijia Desktop Water Purifier Ice-Making Edition оснащён системой генерации льда переменной ч...
07:57, 08 Авг Антарктические каньоны усиливают таяние льда и рост уровня мирового океана Учёные сделали тревожное открытие: подо льдами Антарктиды прячется целая сеть из 332 каньонов, ранее неизвестных науке. Некоторые из них уходят вглубь Земли более чем на 4000 метров, что делает их одними из самых глубоких подводных форм рельефа, ког...
08:57, 29 Апр В двигатель «выстрелили» сотнями килограммов льда: ПД-8 для «Суперджета» выдержал экстремальные испытания В него направили около 220 кг «града» со скоростью до 240 м/сРоссийский авиадвигатель ПД-8, предназначенный для самолета «Суперджет», успешно прошел жесткие сертификационные испытания с имитацией попадания в мощный град. Проверки проводились на откр...
01:57, 13 Мар Ледяная планета оживает: ученые нашли секрет жидкой воды, скрытой под панцирем из вечного льда Климатическая летопись Земли полна драматических поворотов, но одним из самых пугающих эпизодов остается период "Земли-снежка", случившийся около 717 миллионов лет назад. В ту эпоху планета превратилась в гигантский ледяной шар, где суша была скован...
08:57, 29 Ноя Соседка не верила, что я так быстро сварю очень крупную свеклу: выручил мой хитрый метод - весь секрет в кусочке льда pxhere.com Кажется, что сварить крупную свеклу – задача на полдня. Особенно если под рукой нет духовки, а салат «Шуба» ждет своего звездного часа. Но этот хитрый метод с кусочком льда легко решает проблему. И он действительно работает, даже когда со...
05:57, 31 Авг Александр Овечкин: «Дацюк был примером для подражания. Жаль, что такие хоккеисты завершают карьеру. Его работа на льду и вне льда, его человеческие качества запомнятся на всю жизнь» Сегодня в Екатеринбурге на «УГМК-Арене» прошел прощальный матч Дацюка The Magic Game. Овечкин принял участие в игре. – Вы легенда хоккея. Каково это провожать другую легенду из большого спорта? – Конечно, это грустно. Потому что мы играли вместе и з...
00:57, 23 Мар ВСУ ускорили обучение мобилизованных до четырех дней В Сумской области отмечены случаи, когда мобилизованные солдаты ВСУ проходят обучение за четыре дня до отправки на позиции из-за дефицита личного состава. ВСУ обучают мобилизованных солдат всего за четыре дня, передает РИА «Новости». Об ...
00:57, 09 Янв На Украине из-за морозов отменили очное обучение Премьер-министр Украины Юлия Свириденко сообщила о проработке вопроса по прекращению очного обучения из-за ухудшения погодных условий и существенного понижения температуры. Она поручила центральным и областным органам власти проработать вопрос време...
02:57, 20 Авг Обучение торговле вместе с "Академией Форекс" Многим людям известно, что лучшей школой трейдинга считается «Академия Форекс». Именно она поможет сделать торговлю на Форекс прибыльной. Существует много факторов, которые нужно учитывать в трейдинге. Главное это знание технического и ф...
19:57, 08 Окт Обучение рабочим профессиям в Новосибирске: перспективы и возможности В последние годы наблюдается значительный рост интереса к обучению рабочим профессиям в Новосибирске. Это связано с изменениями на рынке труда, где высококвалифицированные специалисты становятся все более востребованными. Актуальные рабочие професси...
16:57, 17 Фев Обучение человеческим навыкам, которые ИИ не может заменить Новое исследование Университета Эдит Коуэн (ECU) предполагает, что эмоциональная грамотность может быть одним из важнейших навыков, которые студенты могут освоить не только для построения отношений, но и для своего образования и будущей карьеры. В н...
02:57, 08 Авг Семейное обучение: как пройти аттестацию легко и официально Выбор семейного образования для ребенка требует решения вопроса подтверждения знаний и получения документов об образовании без посещения обычной школы. Современные возможности обеспечивают комфортный процесс организации аттестации. Принцип семейного...
06:57, 04 Фев Учись и зарабатывай – как One World AI превращает обучение в прибыльную инвестицию Главная проблема большинства удаленных курсов обучения кроется не в самом материале, а в недостаточной мотивации. Студенту достается сложная тема, а он ждет ответа от куратора несколько часов. Теперь такая проблема решается быстро благодаря наличию ...
12:57, 23 Авг Эффект музыки на здоровье и обучение: исследования и практическое применение В последнее время все больше исследований показывают, что музыка может оказывать положительный эффект на здоровье и обучение. В данной статье будет рассмотрено, как музыка влияет на организм и ум, а также показано ее практическое применение в медици...
07:57, 19 Сен Минцифры России поддержало системное обучение госслужащих кибербезопасности Минцифры России одобрило предложение фракции «Новые люди» о внедрении системного обучения госслужащих основам кибербезопасности. Инициатива направлена на снижение риска кибератак и защиту государственных информационных ресурсов и критической инфраст...
01:57, 30 Окт В России ужесточат набор студентов на платное обучение в вузах Минобрнауки предложило ввести новые, более строгие правила приёма студентов в высшие учебные заведения. На тех специальностях, где будет недостаточный средний балл за последний учебный год, сократят число мест для платного приёма студентов. Также в ...
18:57, 15 Фев На Курском аккумуляторном заводе 138 сотрудников прошли обучение по бережливому производству Курский аккумуляторный завод продолжает участие в федеральном проекте «Производительность труда». В рамках программы 138 работников предприятия повысили квалификацию, пройдя практическое обучение на площадке «Фабрика процессов&raqu...
22:31, 18 Фев Обучение швейному мастерству становится не просто хобби, а полноценным навыком Интерес к самостоятельному созданию одежды и текстиля для дома стабильно растет. Люди хотят носить уникальные вещи, понимать, как они устроены, и иметь возможность подогнать изделие точно по фигуре. Именно поэтому обучение швейному мастерству станов...
08:57, 22 Янв В школах Курской области введут обучение сборке и управлению беспилотниками В Курской области в школьную программу планируют включить занятия по сборке и управлению беспилотными летательными аппаратами. О запуске новой образовательной инициативы сообщил губернатор региона Александр Хинштейн. Обучение будет организовано в ра...
06:57, 01 Окт Бойцы группы «Запад» усилили обучение штурмовым действиям на полигоне Военнослужащие группировки «Запад» отрабатывают штурмовые действия в сложных условиях, уделяя особое внимание скрытному перемещению и взаимодействию в городах и лесах, рассказал замкомандира 1428-го полка 20-й армии с позывным «Брянск». По его слова...
16:57, 02 Апр «Вечный процесс»: обучение искусственного интеллекта будет длиться вечно Процесс обучения искусственного интеллекта будет продолжаться, пока существуют сами нейросети. Об этом 5-tv.ru заявил создатель и руководитель проекта «КиберМосква» Григорий Пащенко. «Обучение — это вечный процесс. Сколько бу...
05:57, 03 Дек Дистанционное обучение в Москве: как выбрать качественную программу и эффективно учиться удалённо Дистанционное обучение в Москве за последние годы превратилось из вспомогательной опции в полноценную и востребованную форму образования для школьников, студентов и взрослых профессионалов. В условиях высокой динамики рынка труда, необходимости пост...
18:57, 10 Мар Обучение глубокого ИИ становится более стабильным за счет прогнозирования собственных ошибок Искусственный интеллект теперь играет в го, рисует и даже общается, как человек. Однако остается одно существенное различие: для работы ИИ требуется гораздо больше электроэнергии, чем человеческому мозгу. Ученые давно задаются вопросом: «Как мозг мо...
04:57, 06 Мар Обучение использованию ИИ может сыграть решающую роль в борьбе с растущим числом мошеннических схем Новое исследование Университета Абертей показывает, что наиболее эффективный способ защиты людей от мошенничества с использованием голосов ИИ — это не традиционные предупреждающие сообщения, а информирование людей о том, насколько продвинутыми и дос...
18:57, 03 Ноя Роботы, которые обучаются непосредственно на месте работы: AgiBot впервые внедрила обучение с подкреплением в промышленную робототехнику Компания AgiBot, специализирующаяся на разработке воплощённого интеллекта (embodied intelligence), объявила о первом в мире успешном применении своей технологии обучения с подкреплением в реальных условиях (RW-RL) на производственной линии Longcheer...
17:57, 10 Авг Скорость обработки данных взлетит: первый в отрасли гибридный коммутатор от XConn Apollo 2 способен ускорить обучение ИИ-моделей в десятки раз Компания XConn готовится продемонстрировать на предстоящем мероприятии Future of Memory and Storage (FMS25) комплексное решение, объединяющее PCIe Gen 6.2 и CXL 3.1. По словам компании, это станет важным шагом на пути к удовлетворению растущих потре...
11:47, 28 Окт Международные поездки, обучение за рубежом, эмиграция или оформление наследства в другой стране часто требуют официального подтверждения подлинности документов Международные поездки, обучение за рубежом, эмиграция или оформление наследства в другой стране часто требуют официального подтверждения подлинности документов. Одним из самых востребованных является свидетельство о рождении, ведь этот документ сопр...
16:57, 25 Ноя Евгений Плющенко: «Лене Костылевой предоставляют полностью бесплатное обучение, медицину, отдых в пятизвездочном отеле, личного менеджера по хотелкам мамы-блогера» Двукратный олимпийский чемпион, тренер Евгений Плющенко отреагировал на негативные высказывания Ирины Костылевой , мамы фигуристки Елены Костылевой , по поводу тренировок в его академии. «Буду продолжать в своем телеграм-канале развеивать сказки и м...