KI revolutioniert Forschung

Von Katharina Moser, Windhoek

Künstliche Intelligenz revolutioniert unseren Alltag – und macht auch vor der Wissenschaft nicht Halt. Nun haben Wissenschaftler der Universität Basel eine ChatGPT-ähnliche Methodik entwickelt, die ihnen in Zukunft die Berechnung von Phasendiagrammen abnehmen könnte. Das berichtete unter anderem das Wissenschaftsportal chemie.de unter Berufung auf das Forschungspapier der Wissenschaftler, das im Fachjournal Physical Review Letters veröffentlicht wurde. Durch derartige künstliche Intelligenz könnte die Automatisierung wissenschaftlicher Experimente vorangetrieben werden.

Phasendiagramme beschreiben, in welchen Zustandsformen ein Material existieren kann – Wasser zum Beispiel als Eis, flüssiges Wasser oder Wasserdampf. Zwischen diesen Phasen kommt es in Abhängigkeit von Faktoren wie Temperatur oder Druck zu Phasenübergängen. „Phasendiagramme zu berechnen ist allerdings schwierig und erfordert viel Vorwissen und Intuition seitens der Forschenden“, sagt Julian Arnold, Doktorand in Bruders Arbeitsgruppe, laut chemie.de. Die Berechnung solcher Phasendiagramme könnte nun dank der Forschung von Wissenschaftlern um Prof. Dr. Christoph Bruder von der Universität Basel gemeinsam mit Kollegen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston durch Künstliche Intelligenz durchgeführt werden.

Wie chemie.de die Wissenschaftler zitiert, wurden „in der Vergangenheit diese Zustände oft mithilfe von neuronalen Netzwerken klassifiziert und so ein Phasendiagram errechnet“, so Bruder. Alternativ zu diesem sogenannten „diskriminativen“ Ansatz haben Baseler Wissenschaftler eine „generative Methode“ entwickelt, die ChatGPT ähnelt. „Wir haben gezeigt, dass die generative Methode in der Lage ist, ein Phasendiagramm völlig autonom und in viel kürzerer Zeit als die diskriminative Methode zu berechnen“, sagt Arnold. Er testet die neue KI-basierte Methode auch an einem Modell für Schwarze Löcher, um deren Phasenübergänge zu detektieren. Das Wissenschaftsportal chemie.de ist überzeugt, dass die neue Technik in Zukunft vielleicht sogar Physiklabore automatisieren könnte: „Der Algorithmus würde dann automatisch die Kontrollparameter einer Versuchsapparatur einstellen und aus den gemessenen Daten direkt ein Phasendiagramm erstellen.“ Künstliche Intelligenz eröffnet damit ganz neue Möglichkeiten für die Forschungswelt.