Нейросеть помогла найти неизвестные взаимодействия в структуре кристаллов

Химики из Санкт-Петербургского государственного университета и Самарского государственного технического университета предложили новый способ исследования кристаллов с помощью искусственного интеллекта. Метод сочетает топологический анализ и нейросетевые алгоритмы, позволяя выявлять нестандартные взаимодействия между атомами. Первые испытания помогли обнаружить ранее неизвестные закономерности в соединениях хлора, брома и йода, сообщили в Российском научном фонде.

Разработка стала ответом на растущий объем информации о кристаллических веществах. В Кембриджской базе данных к началу 2026 года насчитывалось свыше 1,4 млн структур, причем ежегодно туда добавляются десятки тысяч новых записей.

Традиционные программы анализируют кристаллы по известным геометрическим параметрам, включая расстояния между атомами и углы между ними. Это помогает находить структуры с привычными характеристиками, но ограничивает поиск заранее известными типами взаимодействий.

Российская команда предложила другой подход. Специальное программное обеспечение определяет, какие атомы соседствуют друг с другом, учитывая геометрию вещества. После этого нейросеть изучает статистику различных комбинаций атомных контактов и помогает обнаружить необычные варианты связей.

Почетный профессор СПбГУ Вадим Кукушкин подчеркнул, что ученые стремились создать инструмент, не ограничивающий поиск заранее заданными условиями. При этом искусственный интеллект не заменял химиков: все результаты дополнительно проверялись вручную. Необходимость автоматизации особенно заметна при анализе большого количества возможных взаимодействий, с которым одному специалисту трудно справиться.

Работоспособность метода проверили на выборке примерно из 500 кристаллов с положительно заряженными ионами хлора, брома, йода и других галогенов. Нейросеть помогла выявить несколько ранее не описанных вариантов взаимодействия этих атомов с другими элементами. Чтобы установить их физико-химическую природу, потребуются дополнительные квантово-химические исследования, сообщает "Самара Онлайн 24".