Technologies

DeepMind Simulates Matter on the Nanoscale With Artificial Intelligence

lutra 17 February 2022

Terrain Wireframe Simulation

  • In a paper published by Science, DeepMind demonstrates how neural networks can improve approximation of the Density Functional (a method used to describe electron interactions in chemical systems).
  • This illustrates deep learning’s promise in accurately simulating matter at the quantum mechanical level.
  • Alongside the paper, DeepMind will open-source the code to provide a research foundation for others to build on.

In a paper published in the scientific journal Science, DeepMind demonstrates how neural networks can be used to describe electron interactions in chemical systems more accurately than existing methods.

Density Functional Theory, established in the 1960s, describes the mapping between electron density and interaction energy. For more than 50 years, the exact nature of mapping between electron density and interaction energy — the so-called density functional — has remained unknown. In a significant advancement for the field, DeepMind has shown that neural networks can be used to build a more accurate map of the density and interaction between electrons than was previously attainable.

By expressing the functional as a neural network and incorporating exact properties into the training data, DeepMind was able to train the model to learn functionals free from two important systematic errors — the delocalization error and spin symmetry breaking — resulting in a better description of a broad class of chemical reactions.

In the short term, this will empower researchers with an improved approximation of the exact Density Functional for immediate use through the availability of our code. In the long term, it is another step showing deep learning’s promise in accurately simulating matter at the quantum mechanical level — which may enable material design in a computer by allowing researchers to explore questions about materials, medicines, and catalysts at the nanoscale level.

“Understanding technology at the nanoscale is becoming increasingly crucial in helping us tackle some of the major challenges of the 21st century, from clean electricity to plastic pollution,” says James Kirkpatrick, Research Scientist at DeepMind. “This research is a step in the right direction towards enabling us to better understand the interactions between electrons, the glue that holds molecules together.”

With the aim of accelerating progress in the field, DeepMind has made the paper, and open-sourced code freely available.

Reference: “Pushing the frontiers of density functionals by solving the fractional electron problem” by James Kirkpatrick, Brendan McMorrow, David H. P. Turban, Alexander L. Gaunt, James S. Spencer, Alexander G. D. G. Matthews, Annette Obika, Louis Thiry, Meire Fortunato, David Pfau, Lara Román Castellanos, Stig Petersen, Alexander W. R. Nelson, Pushmeet Kohli, Paula Mori-Sánchez, Demis Hassabis and Aron J. Cohen, 9 December 2021, Science.DOI: 10.1126/science.abj6511

About DeepMind

DeepMind is a scientific discovery company committed to ‘solving intelligence to advance science and humanity.’ Solving intelligence requires a diverse and interdisciplinary team working closely together – from scientists and designers, to engineers and ethicists – to pioneer the development of advanced artificial intelligence.

The company’s breakthroughs include AlphaGo, AlphaFold, over one thousand published research papers (including more than a dozen in Nature or Science), partnerships with scientific organizations, and hundreds of contributions to Google’s products (in everything from Android battery efficiency to Assistant text-to-speech).

Source: SciTechDaily

32 Replies to “DeepMind Simulates Matter on the Nanoscale With Artificial Intelligence”

  2. мечта евпатория отзывы ялта отели у моря с бассейном
    вакансии алтай резорт отель дюны золотые джемете юг лазаревское официальный сайт
    санаторий монерон лазаревское санаторий переделкино москва спа отель кострома с бассейном

  3. гостиница вита зубова поляна дербент отели
    медицинский санаторий отели в севастополе с бассейном отель элегант судак
    санатории лазаревского района сочи где можно отдохнуть в пятигорске отель янина санкт петербург букинг

  4. мини гостиницы в красноярске отдых в приозерске
    отель каштан ростов на дону золотая роща сочи официальный сайт москов холидей отель москва
    крым отдых санатории и пансионаты кисловодск отели и гостиницы отель ривьера санрайз алушта официальный сайт

  5. санаторий русь сайт отель березовый двор ростов
    гостиница калининград в калининграде военный санаторий гагра официальный ялта интурист видео
    гренада 3 санаторий фсб евпатория крым официальный сайт санатория саки в крыму цены 2021 год

  6. sunrise garden hotel санрайз гарден 3 апартаменты светлана центр сочи
    творческая волна пансионат норд бассейн аквапарки на черноморском побережье
    невский 93 санкт петербург курсовка в санаторий анапа санаторий светлана сочи отзывы отдыхающих 2021

  7. гостиница арго махачкала феодосия крым отдых 2021
    гостиницы в лазаревском на берегу моря эко отель в ногинске сочи отдых зимой
    гостиница в миассе гостиница васильева 3 пермь санаторий магадан в лоо сочи

  8. бургаз сочи такси туапсе ольгинка
    ялта мария резорт официальный пансионат отдыха кавказ геленджик официальный сайт бухта мечты ласпи официальный сайт
    муром отель есенин отель мрия резорт санаторий центросоюз ессентуки цены на 2021

  9. букинг форос крым leaprus на эльбрусе
    сочи парк телефон ресепшн колхида 2 отель красноярск цены
    санаторий красный камень кисловодск официальный сайт санкт петербург белокуриха как добраться утес база отдыха

  10. дельфин адлер официальный сайт гостиницы на ольхоне
    карелия горячие источники курорт в санкт петербурге отель в питере 365
    гостиница тулун мво сухум генеральский маринус отель кабардинка официальный сайт

  11. санаторий приморье евпатория официальный сайт цены мин воды города курорты
    купить однокомнатную квартиру в железноводске алеан ривьера отзывы отель брусника вологда
    санаторий карагай цены на 2021 адлер отель весна сакский военный санаторий официальный

  12. идеал хаус апарт сочи зенит крым
    отель рамада екатеринбург санатории для пожилых людей с лечением гостиница садко махачкала
    санаторий яктыкуль башкирия официальный холидей инн сущевский отзывы отель империал абрау дюрсо

  13. небуг ямал сестрорецкий санаторий официальный сайт
    пансионат адлера на берегу моря цены ай петри сайт мрия резорт
    релакс центр ирей поселок семидворье гостиницы липецка на карте традиция всеволожск официальный сайт

  14. отель есенин муром курортный комплекс азовский
    санаторий солнечногорский моршина санатории кисловодска родник
    сочи отдохнуть белый замок в крыму таруса спа

  15. пансионат находка аше delmont
    отель невский 105 моисеенко 25 детские санатории москвы
    курорт красная пахра село красное санаторий зеленоградск калининградская нева алушта отзывы

  16. sanatoriums отдых в затоке 2022
    отели зеленогорска калининградской области порто маре отзывы 2021 санаторий полтава в крыму
    сан увильды фрегат абрау дюрсо официальный сайт skypoint отель шереметьево

Comments are closed.