Yeni Kimyayı Keşfetmek için Matematiği Kullanmak
Fotoğraf : Gelecekte, malzeme bilimciler istedikleri özellikleri belirlemek için gelişmiş yazılımı kullanacaklar ve bir program, size optimize edilmiş kimyasal bileşiklerin listesini sunacak. (Resim: US Army illustration by David McNally)
Gelecekte, malzeme bilimciler istedikleri özellikleri belirlemek için gelişmiş yazılımı kullanacaklar ve bir program, size optimize edilmiş kimyasal bileşiklerin listesini sunacak.
Birleşik Devletler Ordu Araştırma Laboratuvarı ile birlikte çalışan teorik kimyacı
Dr. B. Christopher Rinderspacher, karmaşıklığı azaltmak ve makine öğreniminden yararlanarak kimyasal bileşikleri tasarlamak için matematiği kullanma sürecini açıklayan bir makale yayınladı.
Rinderspacher, “Bu, aslında bileşiklerin potansiyel miktarını ortaya koyuyor” dedi.
Kullanışlı özelliklere sahip kimyasal bileşiklerin araştırılması, samanlıkta iğne aranamsı gibidir. Geçmişte, kimyacılar yerleşik bir çerçeveye göre arama yaparlar ve çoğu zaman modacılar gibi ya yeni ya da dikkat çekici tarzda kombinasyonlar bulurlardı.
“Bununla ilgili sorun, gerçekten yeni ya da şaşırtıcı olan hiçbir şey bulamazsınız çünkü istediğimiz şey kuralları bozan bir şeydir. Eğer kendi düşünce kalıplarımızda kalırsak – ki bunlar geleneksel düşünce kalıpları – asla yeni maddeleri bulamayacağız.” diyor.
Malzeme bilimi alanındaki ilerlemeler, gelecekte bir asker için daha güçlü, daha hafif zırh veya ekipmanlar üretilmesini sağlayacaktır. Bu, uzun menzilli hassas silahlar, yeni nesil savaş araçları, dikey kaldırma platformları ve düşmanı öldürmek isteyen ordu modernizasyonu öncelikleriyle uyuşuyor. Yetkililer, materyal biliminin geleceğin ordusunu oluşturmada büyük rol oynayacağını söylüyor.
Dr. B. Christopher Rinderspacher, “bilim, genellikle bildiğimiz ve etrafta dolaştığımız şeyin sınırına kadar ilerleyerek çalışır. Yeni ve ilginç bir şeyi başka nerede bulabiliriz?” diyor.
Keşfetmek için yeni bir yöntem sunan Rinderspacher, kimyacıları doğru bir şekilde matematiksel bir yaklaşımla yönlendirmeyi umuyor. Kendisi nükleer yük dağılımı olarak bilinen şeyi kullanarak, aradığı kimyasal bileşikleri bulmak için genel bir teorik çerçeve geliştirdi.
Yeni kimyasal bileşikleri keşfetmek için geleneksel yol uzun ve sıkıcıdır. “İstediğimiz yere gideceksek, probleminize özgü olmayan herhangi bir kısıtlama olmaksızın tüm olası kimyasallar açısından bakarsak, her şeye erişebilirdiniz” diyor Dr. B. Christopher Rinderspacher.
Anahtar yol, “kimyasal alandaki olasılık yoğunluğu işlevleri” olarak bilinen olguyu optimize etmek için bir yöntemi içeriyor.
Önümüzdeki üç ile beş yıl içinde Rinderspacher, bir çözüm üretmek ve yeni kimyasal bileşikler için arama parametrelerini daraltmak için algoritmasıyla makine öğrenimini birleştirmeyi umduğunu söyledi.
Rinderspacher’in rutin olmayan matematiksel metodolojileri kullanan “Nükleer yük dağılımlarını kullanarak kimyasal bileşik tasarımı” isimli makalesi Matematiksel Kimya Dergisinde yayınladı.
Rinderspacher, Georgia Üniversitesi’nde doktorasını kazandıktan sonra doktora sonrası bir çalışmacı olarak Birleşik Devletler Ordu Araştırma Laboratuvarına geldiği tarih olan Ocak 2009’dan bu yana bu araştırmayı sürdürmektedir. Kendini kanıtlamış bir bulmaca çözücüsü olan Rinderspacher, verimli çözümler bularak çalıştığını söylüyor.
“Biliyorum ki, bazı insanlar sonunda kullanılacak olan uygulama tarafından yönlendiriliyorlar, ama bu işi başarmak benim için yeterince büyüleyici. Soruna bakmaktan ve daha sonra başka problemler nasıl oluyor ve aynı şekilde çözülebiliyor, diye düşünüyorum. ” diyor Dr. Rinderspacher.
Matematiksel faaliyetler ile maddeleri genelleştirmeyi, fikirleri organize etmeyi ve neyin işe yaramadığını göstermeyi düşünüyor.
“Doğru matematik sizi istediğiniz yere götürecektir. Etkinleştirmeye çalıştığım işte bu matematiksel düşünce” diyor. Dr. Rinderspacher.
Kaynak : sciencedaily.com
