Des chercheurs du MIT ont développé un outil d’intelligence artificielle pour déterminer la contrainte subie par un matériau en analysant des images.
Les lois embêtantes de la physique sont utilisées par les ingénieurs depuis des siècles pour déterminer – à l’aide d’équations complexes – les contraintes auxquelles sont soumis les matériaux avec lesquels ils travaillent. C’est une tâche longue mais vitale pour prévenir les défaillances structurelles qui pourraient être coûteuses au mieux ou entraîner des pertes de vies au pire.
« De nombreuses générations de mathématiciens et d’ingénieurs ont écrit ces équations et ont ensuite compris comment les résoudre sur ordinateur », explique Markus Buehler, professeur d’ingénierie McAfee, directeur du laboratoire de mécanique atomique et moléculaire, et l’un des les co-auteurs de l’article.
« Mais c’est toujours un problème difficile. C’est très coûteux – l’exécution de certaines simulations peut prendre des jours, des semaines, voire des mois. Nous avons donc pensé: apprenons à une IA à résoudre ce problème à votre place. «
En utilisant la vision par ordinateur, l’outil d’IA développé par les chercheurs du MIT peut générer des estimations des contraintes matérielles en temps réel.
Un Réseau Adversaire Génératif (GAN) a été utilisé pour la percée. Le réseau a été formé à l’aide de milliers d’images appariées, l’une montrant la microstructure interne du matériau soumis à des forces mécaniques et l’autre étiquetée avec des valeurs de contrainte et de déformation codées par couleur.
En utilisant la théorie des jeux, le GAN est capable de déterminer les relations entre l’apparence du matériau et les contraintes auxquelles il est soumis.
« À partir d’une image, l’ordinateur est capable de prédire toutes ces forces: les déformations, les contraintes, etc. », ajoute Buehler.
Encore plus impressionnant, l’IA peut recréer des problèmes tels que des fissures se développant dans un matériau qui peuvent avoir un impact majeur sur la façon dont elle réagit aux forces.
Une fois formé, le réseau neuronal peut fonctionner sur des processeurs informatiques grand public. Cela rend l’IA accessible sur le terrain et permet d’effectuer des inspections avec juste une photo.
(Photo de CHUTTERSNAP sur Unsplash)
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