Штучний інтелект у матеріалознавстві: зміни у відкритті та розробці матеріалів

Simple item page
dc.contributor.authorПашинська, О. Г.
dc.contributor.authorЗавдовєєв, А. В.
dc.contributor.authorPashynska, O. G.
dc.contributor.authorZavdovieiev, A.
dc.date.accessioned2026-02-24T09:43:51Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractУ огляді висвітлено трансформаційний вплив штучного інтелекту в різних галузях матеріалознавства. Показано, що у сучасному матеріалознавстві спостерігається інтенсивна інтеграція зі штучним інтелектом (ШІ), що кардинально змінює парадигми наукових досліджень та технологічних розробок. Ця синергія відкриває нові горизонти для прогнозування властивостей матеріалів, оптимізації складу та структури. Використання методів машинного навчання (МН), зокрема глибинного навчання (ГН), пришвидшує процеси відкриття нових функціональних матеріалів за рахунок того, що дає змогу аналізувати величезні масиви експериментальних даних та результатів комп’ютерного моделювання, ідентифікувати приховані закономірності та встановлювати кореляції між складом, структурою та макроскопічними властивостями. Застосування ШІ в матеріалознавстві включає низку ключових напрямів. Алгоритми МН успішно використовуються для прогнозування термодинамічної стабільності та механічних характеристик сплавів, а також для моделювання процесів синтезу та обробки матеріалів. Моделі ГН демонструють високу ефективність у розпізнаванні мікроструктур за зображеннями, отриманими за допомогою електронної мікроскопії, що сприяє автоматизації аналізу та контролю якості. Крім того, методи ШІ є незамінними для виявлення оптимальних умов кристалізації, що забезпечує спрямований дизайн матеріалів із заданими властивостями. Таким чином, ШІ виступає не просто як інструмент, а як каталізатор прогресу, що дає змогу перейти від емпіричних методів «спроб іпомилок» до раціонального, цілеспрямованого проєктування матеріалів. Ця тенденція є вирішальною для майбутнього розвитку матеріалознавства, оскільки вона значно скорочує час і ресурси, необхідні для комерціалізації інноваційних технологій.
dc.description.abstract This review highlighted the transformative impact of artificial intelligence in various fields of materials science. It is shown that modern materials science is undergoing intense integration with artificial intelligence (AI), which fundamentally changes the paradigms of scientific research and technological development. This synergy opens up new horizons for predicting material properties, and optimizing their composition and structure. The use of machine learning (ML) methods, particularly deep learning (DL), accelerates the processes of discovering new functional materials by allowing the analysis of vast arrays of experimental data and computational modeling results, identifying hidden patterns, and establishing correlations between composition, structure, and macroscopic properties. The application of AI in materials science includes several key areas. ML algorithms are successfully used for predicting the thermodynamic stability and mechanical properties of alloys, as well as for modeling material synthesis and processing. DL models show high efficiency in recognizing microstructures from images obtained with electron microscopy, which contributes to the automation of analysis and quality control. Furthermore, AI methods are indispensable for identifying optimal crystallization conditions, ensuring the directed design of materials with desired properties. Thus, AI acts not just as a tool, but as a catalyst for progress, allowing a transition from empirical «trial and error» methods to rational, goaloriented material design. This trend is crucial for the future development of materials science, as it significantly reduces the time and resources required for the commercialization of innovative technologies.
dc.identifier.citationПашинська О. Г., Завдовєєв А. В. Штучний інтелект у матеріалознавстві: зміни у відкритті та розробці матеріалів. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2025. No 5. С. 152-163. DOI: https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-17
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-17
dc.identifier.issn3041-2080
dc.identifier.issn3041-2099
dc.identifier.orcid0000-0001-7102-1544
dc.identifier.orcid0000-0003-2811-0765
dc.identifier.urihttps://dspace.mipolytech.education/handle/mip/3420
dc.language.isouk
dc.publisherТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА»
dc.subjectштучний інтелект
dc.subjectматеріалознавство
dc.subjectнова концепція дизайну матеріалів
dc.subjectобробка зображень
dc.subjectсклад
dc.subjectструктура
dc.subjectалгоритми комп’ютерного зору
dc.subjectartificial intelligence (AI)
dc.subjectmaterials science
dc.subjectnew concept of materials design
dc.subjectimage processing
dc.subjectcomposition
dc.subjectstructure
dc.subjectcomputer vision algorithms
dc.titleШтучний інтелект у матеріалознавстві: зміни у відкритті та розробці матеріалів
dc.title.alternativeArtificial intelligence in materials science: changes in materials discovery and development
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
ШТУЧНИЙ ІНТЕЛЕКТ У МАТЕРІАЛОЗНАВСТВІ ЗМІНИ У ВІДКРИТТІ ТА РОЗРОБЦІ МАТЕРІАЛІВ.pdf
Size:
873.16 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
10.29 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download

Collections

№ 5 2025
Кафедра матеріалознавства, механіки та природничих наук (МАТМЕХ)