محققان از یک سیستم هوش مصنوعی مبتنی بر یادگیری ماشینی برای توسعه ترکیبات یخ زدایی جدید استفاده کردند که عملکرد بهتری نسبت به محصولات تجاری فعلی دارد و در عین حال با محیط زیست سازگارتر است. محققان دانشگاه متروپولیتن اوزاکا در ژاپن از یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل و شناسایی عوامل شیمیایی احتمالی که می‌توانند در یخ زدایی استفاده شوند، استفاده کردند. سیستم یادگیری ماشینی ترکیبی را شناسایی کرد که یخ را در جاده‌ها و باند فرودگاه‌ها می‌تواند به شکل مؤثری ذوب کند و در عین حال اثرات زیست محیطی را به حداقل برساند. موادی که در حال حاضر برای یخ زدایی استفاده می‌شود حاوی مواد شیمیایی مضر برای محیط‌زیست می‌باشد که شامل کلرید سدیم و کلسیم می‌باشد. از طرفی آب به وجود آمده از ذوب شدن یخ به این روش می‌تواند خاک و آب را آلوده کند و به گیاهان و آبزیان آسیب برساند. مواد شیمیایی موجود در محصولات یخ زدایی همچنین می‌توانند به زیرساخت‌ها از جمله جاده‌ها و پل‌ها آسیب بزنند. 

همین موضوع محققان را بر آن داشت تا یک سیستم یادگیری ماشینی را مأمور یافتن یک حلال ارگانیک و بدون کلرید برای استفاده در  محصولات یخ زدا کنند. هوش مصنوعی به منظور در نظر گرفتن عواملی مانند چگالی، نقطه ذوب و غیره هنگام تجزیه و تحلیل ترکیبات شیمیایی، تنظیم شد. هوش مصنوعی با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشینی مانند XGBoost و SHAP، مکانیسم‌های کلیدی ذوب یخ را شناسایی کرد. برای مثال، تجزیه و تحلیل SHAP، عوامل و مکانیسم‌های مختلف ذوب یخ را برای نمک‌ها و حلال‌های آلی پیشنهاد کرد. یادگیری ماشینی در نهایت بر روی دو مورد به عنوان یخ زدای بالقوه تأکید کرد: پروپیلن گلیکول، یک حلال آلی که قبلاً به عنوان یخ زدا برای هواپیماها استفاده می‌شد و یک نمکی آلی که هوش مصنوعی آن را دارای حداقل سمیت تشخیص داد.

این سیستم در نهایت ترکیب این دو را پیشنهاد کرد و چندین مکانیسم ذوب یخ را در یک محصول اعمال کرد. مواد شیمیایی انتخاب شده سازگارتر با محیط زیست بوده و هنگامی که ترکیب می‌شوند، ظرفیت نفوذ بالاتری نسبت به شش محصول یخ زدا تجاری دیگری نشان می‌دهند. محققان با انتشار یافته‌های خود در مجله Scientific Reports نوشتند که یادگیری ماشینی یک استراتژی مؤثر برای ایجاد یخ‌زداهای قدرتمند و در عین حال سازگار با محیط زیست ارائه می‌دهد. 

منبع خبر: https://aibusiness.com/ml/machine-learning-identifies-effective-green-chemicals-for-de-icers