محققان دریافته‌اند که یک الگوریتم هوش مصنوعی می‌تواند به آنها کمک کند تا از پرینت سه بعدی به طور موثرتری استفاده کنند.
مطالعه انجام شده توسط محققان دانشگاه ایالتی واشنگتن پیشنهاد می کند که الگوریتم جدید هوش مصنوعی می تواند به آنها کمک کند تا همه چیز را از اندام مصنوعی گرفته تا وسایل الکترونیکی قابل خم شدن و پوشیدنی را به راحتی بسازند.
برای آزمایش این تئوری، محققان از این الگوریتم برای شناسایی و چاپ مدل‌های مختلف اندام انسان – مانند کلیه و پروستات استفاده کردند.
هوش مصنوعی ۶۰ نتیجه ایجاد کرد که هر کدام بهتر از قبلی بود و نشان می داد می تواند به طور مداوم بهبود یابد.
استفاده از هوش مصنوعی در پرینت سه بعدی در سال های اخیر محبوبیت بیشتری پیدا کرده است و یک گزینه آسان نسبت به فرآیند تولید وقت گیر سنتی است.
در دنیای امروزی حسگرها، مدل‌های اندام، ایمپلنت‌های استخوان، باتری‌ها، دستگاه‌های پوشیدنی و موارد دیگر با استفاده از این فرآیند ساخته شده‌اند. چاپ سه بعدی امروزه به عنوان یک راه حل یک مرحله ای برای بسیاری از پیچیدگی های مرتبط با زمینه هایی مانند هوافضا، پزشکی، جراحی و موارد دیگر مورد توجه قرار می گیرد.
با این حال، فرآیند انتخاب پارامترهای مناسب برای پرینت سه بعدی همچنان یک فرآیند کار فشرده و ناکارآمد است. روش هایی که در حال حاضر برای روش های بهینه سازی پارامترهای چاپ سه بعدی استفاده می شوند دارای محدودیت هایی هستند.
آنها اغلب بر بهینه سازی عملکرد کلی چاپ تمرکز می کنند یا بر یک جنبه خاص از کیفیت چاپ تمرکز می کنند.
اینجاست که نقش هوش مصنوعی مطرح می شود. با کمک آن، کاربران می توانند روند اصلاح تنظیمات پارامترهای چاپ سه بعدی را تسریع کنند و در عین حال زمان و هزینه را کاهش دهند.
کایان کیو نویسنده همکار مقاله و استادیار دانشکده مهندسی مکانیک و مواد گفت:”شما می توانید نتایج را بهینه کنید، در زمان، هزینه و کار صرفه جویی کنید.”
در این مطالعه، محققان دانشگاه واشنگتن یک روش اصولی را طراحی کردند که هدف آن شناسایی پارامترهای ورودی چاپ سه بعدی بهینه نوشتن جوهر مستقیم (DIW) برای ساخت اندام های مختلف قبل از جراحی بود.
بهینه سازی بیزی (BO) یک تکنیک یادگیری ماشینی قدرتمند برای بهینه سازی توابع هدف پیچیده، گران و جعبه سیاه است.
این فرآیند شامل چهار مرحله است که اولین مرحله تولید ورودی از طریق یک الگوریتم BO است که پارامترهای ورودی را برای چاپ سه بعدی تنظیم می کند. به دنبال آن پرینت سه بعدی واقعی از اندام انجام می شود.
علاوه بر این، در مرحله سوم، مدل‌های اندام پرینت سه‌بعدی تحت ارزیابی هندسی قرار می‌گیرند، که سپس ارزیابی خروجی دنبال می‌شود.
با تکمیل مرحله چهارم، الگوریتم هوش مصنوعی عیوب را، در صورت وجود، در مدل تشخیص می دهد و سپس آن را در فرآیند بعدی تنظیم می کند.
اریک چن گفت: “تعادل بین همه اهداف دشوار است، اما ما توانستیم تعادل مطلوبی ایجاد کنیم و به بهترین چاپ ممکن از یک شی با کیفیت، صرف نظر از نوع چاپ یا شکل مواد دست یابیم. “
محققان ابتدا برنامه کامپیوتری را برای چاپ یک مدل تمرین جراحی پروستات آموزش دادند. از آنجایی که الگوریتم به طور کلی قابل تعمیم است، آنها به راحتی می توانند آن را با تنظیم های کوچک تغییر دهند تا یک مدل کلیه را چاپ کنند.
کیو گفت: «این بدان معناست که این روش می‌تواند برای ساخت دستگاه‌های زیست پزشکی پیچیده‌تر و حتی در زمینه‌های دیگر استفاده شود.
این مطالعه اخیراً در مجله Advanced Materials Technologies منتشر شده است.
کد خبر ۲۰۱۰۳۰۶۰۵.۰۲۷
