Ученые разработали ИИ для создания новых материалов
Международная команда ученых при участии НИУ ВШЭ разработала новый алгоритм машинного обучения Wyckoff Transformer для генерации симметричных кристаллов. Нейросеть позволит создавать материалы с желаемыми свойствами для полупроводников, солнечных батарей, медицинского оборудования и других высокотехнологичных областей. Ученые представят разработку 15 июля на ведущей конференции по машинному обучению ICML в Ванкувере. Препринт статьи опубликован на сайте arhiv.org, код и данные выложены под открытой лицензией.
Новые материалы — основа современных технологий, от электроники до медицины. Благодаря искусственному интеллекту время разработки новых материалов сократилось с десятков лет до нескольких месяцев. Однако перед учеными стоит задача не только быстро сгенерировать новое соединение, но и предсказать его свойства: будет ли материал проводить электричество, будет ли он прочным.
Свойства материала в первую очередь определяются внутренней симметрией кристаллов, из которых состоят почти все твердые материалы. Однако многие современные генеративные модели не учитывают симметрию напрямую.
Исследователи из НИУ ВШЭ, Национального университета Сингапура, Наньянского технологического университета и Университета Констрактер разработали новый алгоритм машинного обучения Wyckoff Transformer (WyFormer), который позволяет быстро генерировать новые материалы с заданной симметрией, предсказывать их стабильность и производительность.
В основе модели лежит представление кристалла через так называемые позиции Вайкоффа — математически строго определенные координаты, описывающие, где могут находиться атомы в соответствии с симметрией кристаллической решетки. Это дает возможность сжатого и универсального представления структуры.
«Представьте свое отражение в зеркале. Наше лицо симметрично, но на нем есть точки, состоящие из двух классов, например правый и левый глаз. А есть точки из одного класса — кончик носа. Если оперировать математическими терминами, то нос лежит на Вайкофф-позиции А, а глаз лежит на Вайкофф-позиции Б. То есть позиции Вайкоффа — это ключевые точки, которые задают симметрию и позволяют сказать, что в зеркале мы видим человеческое лицо», — объясняет Игнат Романов, соавтор работы, младший научный сотрудник факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ.
Новая модель обучена на открытой базе данных реальных материалов Materials Project. В основе ИИ — архитектура-трансформер, которая генерирует новые рецепты для создания кристаллов, автоматически следуя правилам симметрии.
«Существует бесконечное число вариантов того, как атомы могут соединяться друг с другом. Пытаться найти полезное соединение, придумать новые материалы без понимания правил их симметрии — все равно что собирать лего без инструкции. Конечно, иногда такое творчество приводит к интересным результатам, но чаще мы получаем нестабильные структуры, — рассказывает Никита Казеев, один из авторов работы, научный сотрудник Института умных функциональных материалов Национального университета Сингапура, выпускник факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ. — Наш алгоритм выучил все возможные инструкции к лего. Он знает, как сделать модель, которая не развалится, будет красивой и функциональной, или, возвращаясь от метафоры к материалам, какие существуют варианты симметрии, и может предсказывать свойства материала, даже не зная точного расположения атомов в ячейке».
По сравнению с другими моделями WyFormer показывает более высокую долю стабильных, уникальных структур, лучшую симметрию в сгенерированных кристаллах и на порядки более высокую скорость генерации.
В планах исследователей — применить модель, чтобы разработать на практике материалы для твердых электролитов и материалы с заданной теплопроводностью.
Романов Игнат Павлович
Вам также может быть интересно:
Исследователи ВШЭ показали, как создавать регуляторную ДНК напрямую
Исследователи НИУ ВШЭ разработали модель для генерации промоторов и энхансеров — участков ДНК, регулирующих работу генов. Модель работает с нуклеотидами ДНК напрямую, без промежуточного преобразования в непрерывное числовое пространство. Разработка может быть полезна в синтетической биологии и генной терапии. Результаты исследования представлены на воркшопе конференции ICLR 2026.
Развивая сотрудничество: совместный семинар ФКН ВШЭ и Харбинского технологического университета
13–16 июля на факультете компьютерных наук прошел Российско-китайский научно-исследовательский семинар по приложениям машинного обучения, организованный Научно-учебной лабораторией облачных и мобильных технологий совместно с Харбинским политехническим университетом (Китай). Делегация из семи студентов и трех представителей университета прибыла в Москву, чтобы принять участие в интенсивной четырехдневной программе.
«Работа с ИИ — решение целого спектра инженерных задач»
Искусственный интеллект — рабочий инструмент, построенный на сбалансированном сочетании алгоритмов с инженерной проработкой. Как технологии ИИ способны улучшить приложение, устройство, систему и какие инженерные задачи решаются при этом, рассказывают специалисты и аспиранты Московского института электроники и математики ВШЭ.
Новая секция по ИИ и призовое место: молодые ученые Вышки на Международной конференции IEEE EDM
В Республике Алтай прошла 27-я Международная конференция молодых специалистов в области электронных приборов и материалов (IEEE EDM). В этом году ученые НИУ ВШЭ представили на ней результаты своих исследований, а также приняли участие в организации новой секции по искусственному интеллекту. Доклад магистранта Вышки Родиона Сидоренко занял третье место в конкурсе научных работ конференции.
НИУ ВШЭ и Каракалпакский государственный университет им. Бердаха договорились о сотрудничестве
Высшая школа экономики и Каракалпакский государственный университет им. Бердаха подписали соглашение для укрепления сотрудничества в научной, образовательной и инновационной сферах. НИУ ВШЭ через экспертизу Центра цифровых технологий для природно-климатических проектов с коллегами из Узбекистана планирует оценивать климатические риски и возможности реализации природно-климатических проектов в регионе, а также осуществлять совместные научно-образовательные программы.
НИУ ВШЭ инициировал разработку этического стандарта для антропоморфных роботов
Развитие антропоморфной робототехники требует не только технологических, но и этических решений. В июле на площадке Института робототехнических систем НИУ ВШЭ прошла форсайт-сессия, посвященная разработке Этического стандарта для антропоморфных робототехнических комплексов. Представители бизнеса, органов государственной власти, научных организаций и университетов обсудили ключевые этические и правовые вопросы, связанные с развитием антропоморфных робототехнических комплексов. Главным итогом встречи стала подготовка проекта Этического стандарта.
НИУ ВШЭ первым среди университетов начал фиксировать интеллектуальные права на научные результаты в блокчейне
Высшая школа экономики подключила свой Репозиторий научно-технической информации к доверенной блокчейн-сети РЦИС.РФ как самостоятельный узел. Теперь каждый исследовательский результат, размещенный в цифровом хранилище НИУ ВШЭ, может получить признаваемую госорганами запись в распределенном реестре, подтверждающую авторство и принадлежность исключительных прав.
«Мы всегда открыты к сотрудничеству, а Китай — это один из самых важных партнеров»
С 20 по 27 июля факультет городского и регионального развития (ФГРР) ВШЭ проводит летнюю школу для студентов Тяньцзиньского университета, посвященную сохранению исторического наследия. В течение недели участники посещают лекции, практические занятия и выездные мероприятия на знаковых объектах Москвы. Школа стала первой международной программой такого формата для факультета — и частью развития российско-китайского сотрудничества в области образования.
ФКН ВШЭ и ЧГУ реализовали три отраслевых образовательных модуля по искусственному интеллекту
В 2025/26 учебном году факультет компьютерных наук (ФКН) ВШЭ совместно с Череповецким государственным университетом реализовал три отраслевых образовательных модуля по искусственному интеллекту. Инициатива была представлена в рамках проекта «Топ-ИИ» Минцифры России при участии АНО «Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации». Эксперты НИУ ВШЭ совместно с индустриальными партнерами разработали линейку отраслевых образовательных модулей в области искусственного интеллекта.
НИУ ВШЭ и Пекинский университет расширяют сотрудничество
Ректор Пекинского университета Гао Сун впервые посетил Высшую школу экономики в рамках своего первого зарубежного визита после вступления в должность в мае 2026 года. Основной целью переговоров стало закрепление уже сложившихся направлений сотрудничества и расширение совместных проектов НИУ ВШЭ и Пекинского университета в рамках перекрестных Годов сотрудничества в области образования (2026–2027 годов).