Машинное обучение и микроскопия разгадали 170-летнюю загадку таяния льда
Как подробно описано в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review X, этот подход также может быть более широко применен для выявления особенностей поверхности, которые слишком сложны для разрешения с помощью существующих методов микроскопии.
Общие сведения о предплавлении и его значении Хотя лед имеет четко определенную температуру плавления, на его поверхности может образовываться тонкий, похожий на жидкость слой даже при температурах значительно ниже нуля.
Этот эффект, известный как «предварительное плавление», впервые был отмечен более 170 лет назад Майклом Фарадеем в ходе его тщательных наблюдений за таянием льда.
С тех пор этот эффект широко исследовался на предмет его влияния на такие свойства, как трение, химическая реактивность и химия атмосферы, и был использован в самых разных областях, от криоконсервации до фигурного катания.
Однако, «несмотря на эту долгую историю, микроскопическая структура предварительно расплавленного слоя остается плохо изученной», — говорит Цзяни Хун из Пекинского университета, один из соавторов исследования.
«Это во многом связано с тем, что экспериментальный доступ к неупорядоченным межфазным структурам и их динамике на атомном уровне чрезвычайно затруднен».
Достижения в области обработки изображений и машинного обучения В своей предыдущей работе команда Хонга под руководством Лимэй Сюй из Пекинского университета добилась значительных успехов в разработке метода изучения структуры поверхности льда на начальной стадии предплавления.
Их подход включал атомно-силовую микроскопию (АСМ): метод, который собирает информацию путем перемещения крошечного механического зонда по поверхности образца.
Сканируя зонд на контролируемом расстоянии над поверхностью, прибор преобразует мельчайшие изменения силы, действующей на кончик зонда, в электрический сигнал, что позволяет исследователям составлять карты топологических поверхностных ландшафтов вплоть до атомного масштаба.
Однако при наблюдении за тонкими особенностями, проявляющимися в процессе предварительного плавления, даже такого уровня разрешения недостаточно.
Поскольку АСМ по своей природе чувствительна к поверхности, она не может полностью восстановить трехмерные атомные структуры неупорядоченных поверхностей только на основе поверхностного контраста.
В своем последнем исследовании команда Сюй решила эту задачу, объединив данную методику с системой машинного обучения , специально обученной для обнаружения этих особенностей.
Для обучения алгоритма они использовали моделирование молекулярной динамики , дополненное реалистичным экспериментальным шумом.
Благодаря такому подходу им наконец удалось реконструировать особенности поверхности на молекулярном уровне, которые невозможно было вы.
Ученые разгадали загадку кота Шредингера. На самом деле наша планета в мультивселенной В 1935 году австрийский физик Эрвин Шредингер описал мысленный эксперимент, который выявил проблему, лежащую в основе квантовой механики. Ее суть сво …
Это интересно, Курьезы 15:12, января 4, 2025 | incrussia.ru
Фетисов хочет сыграть в хоккей на Северном полюсе, чтобы обозначить проблему таяния льда В этом году 100-летний юбилей отмечает возглавляемое Фетисовым Всероссийское общество охраны природы …
Спорт 02:55, июня 2, 2024 | tass.ruМашинное обучение улучшит прогнозы климата Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали метод, который позволяет значительно ускорить и удешевить прогнозы изме …
Технологии, Наука 23:40, июня 12, 2024 | ferra.ruМашинное обучение проглядело критические и прогрессирующие медицинские состояния Американские и бангладешские исследователи протестировали наиболее популярные в медицине алгоритмы машинного обучения и пришли к выводу, что они край …
Наука 05:12, марта 16, 2025 | nplus1.ru
Drivee внедрил машинное обучение для модерации заказов в сервисе Сервис для заказа городских поездок Drivee разработал собственную систему модерации заказов на базе машинного обучения.... …
Интернет 16:10, мая 16, 2024 | internet.cnews.ruМашинное обучение поможет ученым найти экзопланеты, подобные Земле Международная группа ученых разработала новый алгоритм на основе нейронных сетей, который поможет астрономам обнаруживать землеподобные экзопланеты. …
Технологии, Наука 08:45, июня 1, 2024 | ferra.ruПлатформа может сделать машинное обучение более прозрачным и доступным То, что начиналось как докторский проект, превратилось в веб-сайт, ежегодно посещаемый 120 000 уникальных посетителей. С помощью платформы OpenML исс …
Software 05:12, июля 28, 2025 | android-robot.comВ Snapchat запустили новые AR-инструменты и машинное обучение для брендов и рекламодателей На мероприятии IAB NewFronts 2024 Snapchat анонсировал ряд новых инструментов дополненной реальности (AR) и машинного обучения (ML), призванных помоч …
Это интересно, Курьезы 06:30, мая 19, 2024 | incrussia.ru
Машинное обучение помогло найти в природе 860 тысяч потенциальных пептидных антибиотиков Австралийские, американские, ирландские, испанские, китайские и немецкие исследователи применили алгоритмы машинного обучения для анализа имеющихся г …
Наука 15:25, июня 8, 2024 | nplus1.ru Фетисов о хоккейном матче на Северном полюсе: «Мы обязательно туда поедем. Препятствие – все, что связано с СВО. Хотели сделать это как мировое событие, обозначить проблему таяния льда в Арктике» В этом году 100-летний юбилей отмечает возглавляемое Фетисовым Всероссийское общество охраны природы. «Мы уже сыграли и на Ленских столбах, и на Чуко …
Хоккей 12:25, июня 1, 2024 | sports.ru Машинное обучение и искусственный интеллект помогают прогнозировать молекулярную селективность химических реакций Сейчас осталось мало проблем, которые ИИ и машинное обучение не могут помочь решить. Исследователи из Национального университета Иокогамы используют …
Технологии, Наука 23:20, мая 15, 2024 | android-robot.com Машинное обучение может привести к созданию более эффективных вакцин против гриппа Группа ученых из Школы экологии Одума при Университете Джорджии разработала алгоритм, который может точно предсказать, как будет развиваться сезонный …
Технологии, Наука 00:12, сентября 14, 2024 | android-robot.com Ученые используют машинное обучение для расшифровки регуляции генов в развивающемся человеческом мозге Совершив научный подвиг, который расширяет наши знания о генетических изменениях, которые определяют развитие мозга или приводят к психическим расстр …
Технологии, Наука 19:45, мая 27, 2024 | android-robot.com Машинное обучение помогает найти выгодную комбинацию солей и органических растворителей для упрощения операций по борьбе с обледенением Исследовательская группа столичного университета Осаки нашла противообледенительную смесь с высокой эффективностью и низким воздействием на окружающу …
Технологии, Наука 15:50, июня 7, 2024 | android-robot.com Названы глобальные последствия таяния ледников Если процесс таяния ледников, вызванный изменением климата, продолжится, это может привести к катастрофическим последствиям для нашей планеты. В стат …
Технологии, Наука 19:45, мая 28, 2024 | pravda.ru Ученые обнаружили в Антарктиде "неуязвимый" для таяния ледник Датские ученые из Копенгагенского университета нашли в Антарктиде область устойчивого к таянию льда. Согласно новым данным, она остается стабильной к …
Наука 19:05, мая 30, 2024 | gazeta.ru В Антарктике нашли необычно «стабильную» область: уже 85 лет без таяния Исследователи из Копенгагенского университета обнаружили 2000-километровый участок восточно-антарктического льда, который остается удивительно «стаби …
Технологии, Наука 22:35, июня 1, 2024 | ferra.ru Волгоградцы боятся за дороги после таяния снега Конец зимы выдался в Волгограде морозным и снежным. Дороги, обочины и тротуары оказались заметены. И волгоградцы переживают, что когда потеплеет и вс …
Основные новости 05:12, февраля 28, 2025 | novostivolgograda.ru Учёные раскрыли загадку «паукообразной» отметины на спутнике Юпитера Уникальная отметина, похожая на паука, была не так давно обнаружена на ледяной поверхности Европы — спутника Юпитера. Снимки сделал ещё космический а …
Технологии, Наука 15:12, декабря 14, 2025 | ferra.ru Ученые предложили новые ответы на загадку марсианского метана Ученые, занимающиеся планетологией, проявляют большой интерес к метану. Этот газ на Земле часто вырабатывается живыми организмами, поэтому считается …
Технологии, Наука 11:55, мая 18, 2024 | pravda.ru
Разгадали тайны Севера Фестиваль-конкурс детского и юношеского творчества «Тайны Севера» при грантовой поддержке «Движения Первых» и инициативе Детской школы искусств им. В …
Основные новости 15:12, сентября 19, 2025 | tyumen-city.ru Загадку тёмной материи учёные объяснили рождением экзотических чёрных дыр Группа физиков из Массачусетского технологического института подвела основу под теорию идентичности тёмной материи и первичных чёрных дыр. Сделано эт …
Hardware 17:25, июня 6, 2024 | 3dnews.ru Загадку тёмной материи проясняет наличие множества первичных чёрных дыр Учёные продолжают разрабатывать новые теории, предложенные для разгадывания тайны тёмной материи. Одна из последних теорий рассматривает возможность …
Технологии, Наука 22:25, мая 8, 2024 | pravda.ru Ученые обнаружили гигантские вирусы, способные спасти льды от таяния Датские ученые из Орхусского университета обнаружили в Гренландии так называемые гигантские вирусы — необычайно крупные и сложные вирусы. Микрооргани …
Наука 05:40, июня 5, 2024 | gazeta.ru Ученый из Америки оценил убытки России от таяния многолетней мерзлоты Ущерб от разрушений на мерзлых грунтах может составить около $250 млрд к 2050 году, уверяет Стрелецкий. Ученый из Америки оценил убытки России от тая …
Наука 20:12, октября 11, 2024 | versiya.info ИИ за пару дней решил загадку супербактерий, над которой учёные бились годами Профессор Хосе Р. Пенадас (Jose R Penades) и его команда из Имперского колледжа Лондона на протяжении десятка лет выясняли, почему некоторые супербак …
Гаджеты 15:12, июля 5, 2025 | 24gadget.ru Галактика-спутник Млечного Пути может пролить свет на загадку тёмной материи Галактика, находящаяся на расстоянии около 380 000 световых лет от Земли, может дать новые подсказки в 90-летнем исследовании природы тёмной материи …
Технологии, Наука 00:12, июля 1, 2024 | ixbt.com Учёные разгадали тайну магнитных полей чёрных дыр Американские астрофизики из Института Флэтайрон в Нью-Йорке разгадали одну из ключевых загадок космологии — происхождение магнитных полей черных дыр. …
Технологии, Наука 10:12, ноября 20, 2024 | pravda.ru Астрономы разгадали тайну повторяющихся радиоимпульсов из космоса С 2022 года астрономов озадачивали всплески интенсивных радиоволн из глубокого космоса, которые повторяются через регулярные промежутки времени. Ново …
Это интересно, Курьезы 20:12, января 17, 2025 | incrussia.ru ИИ в металлургии и машинное зрение для сварки: вышел дайджест "МашТеха" Телеграм-канал "МашТех" выпустил новый дайджест главных событий в российской промышленности – речь идёт о новых разработках, кадровых назначениях и в …
Основные новости 05:12, июля 2, 2025 | ruposters.ru