Российские ученые нашли скрытые закономерности в кристаллах с помощью ИИ

В Москве 13 ноября представили новый метод анализа кристаллических структур, созданный исследователями из России. Подход позволяет нейросетям находить связи, которые ускользают при стандартном поиске. Благодаря ему удалось обнаружить ранее неизвестные закономерности в соединениях хлора, брома и йода, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда (РНФ). Эту информацию сообщает сайт ТАСС.

Почетный профессор СПбГУ Вадим Кукушкин, чьи слова приводит пресс-служба РНФ, пояснил: "Мы хотели построить поиск так, чтобы его условия не предопределяли ответ. Нейросеть здесь - партнер, а не замена человеку: каждый ее вывод мы проверяли сами. Однако для ряда взаимодействий число структур уже превысило то, что химик может просмотреть, и анализ с помощью нейросети стал необходимым".

За последние десятилетия накоплен огромный массив данных о кристаллах. Только в Кембриджской базе данных к началу 2026 года насчитывалось более 1,4 млн кристаллических структур, и ежегодно добавляются десятки тысяч. Существующие алгоритмы обычно ищут кристаллы по известным признакам, например, по углам между атомами или расстояниям между ними. Но такой подход не позволяет заметить необычные вариации, которые не вписываются в ожидания.

Химики из Санкт-Петербургского государственного университета и Самарского государственного технического университета предложили решение, объединив топологическую оценку кристаллов с инструментами искусственного интеллекта. Разработанная в России программа определяет соседство атомов на основе геометрической структуры вещества, а нейросеть выявляет статистические закономерности, анализируя возможные комбинации контактов между атомами.

Метод проверили на наборе из примерно пяти сотен кристаллов, содержащих положительно заряженные ионы хлора, брома, йода и других галогенов. Анализ с помощью ИИ помог выявить несколько ранее неизвестных вариантов взаимодействий этих галогенов с другими элементами. Природу этих связей еще предстоит изучить с помощью квантово-химических расчетов, подытожили исследователи.