Menyala! Bagaimana AI dapat menjinakkan teknik material yang kompleks dan mengubah manufaktur

Menyala! Bagaimana AI dapat menjinakkan teknik material yang kompleks dan mengubah manufaktur


Menyala! Bagaimana AI dapat menjinakkan teknik material yang kompleks dan mengubah manufaktur


Membuat bahan nano dengan pirolisis semprotan api itu rumit, tetapi para ilmuwan di Argonne telah menemukan bagaimana penerapan kecerdasan buatan dapat menghasilkan proses yang lebih mudah dan kinerja yang lebih baik.

Selama tur Fasilitas Riset Manufaktur dan Teknik di Laboratorium Nasional Argonne Departemen Energi AS, Marius Stan, pimpinan Desain Material Cerdas di Divisi Material Terapan Argonne (AMD), mengalami penyiapan eksperimental baru. Saat dia mengamati mesin dalam percobaan, yang mengandalkan api untuk menghasilkan nanomaterial, dia berpikir: Bisakah kecerdasan buatan digunakan untuk mengoptimalkan proses yang kompleks ini?

Ketika diminta untuk menjelaskan prosesnya, Stan secara sederhana:Di sinilah para ilmuwan menaruh bahan kimia dalam nyala api dan menunggu keajaiban – hingga partikel muncul di akhir proses, partikel yang memiliki sifat penting untuk berbagai aplikasi. ” Pirolisis semprotan api adalah teknologi yang memungkinkan pembuatan bahan nano dalam volume tinggi, yang pada gilirannya sangat penting untuk menghasilkan berbagai bahan industri, seperti katalis kimia, elektrolit baterai / katoda, dan pigmen.

Flash ke depan hingga Juli 2020 dan publikasiOptimasi pirolisis semprotan bingkai melalui statistik dan pembelajaran mesin ”di jurnal Material & Desain, makalah yang ditulis oleh seorang AMD tim peneliti yang menunjukkan proses pirolisis semprotan api sebenarnya dapat dioptimalkan untuk membuat bahan berkinerja lebih baik yang dapat membantu mengubah manufaktur domestik.

Para peneliti menemukan cara mengubah kimia suatu material dan mengubah parameter mesin menggunakan teknik statistik lanjutan.

Kami memutuskan untuk melihat produksi silika, untuk mencoba dan mempengaruhi kualitas bubuk, “kata Noah Paulson, seorang ilmuwan bahan komputasi dan penulis utama makalah, bersama dengan Joe Libera, seorang ilmuwan bahan utama yang mengoperasikan pirolisis semprotan api di laboratorium, dan Stan. orang Kami menemukan bahwa kami dapat menggunakan pembelajaran mesin untuk mengontrol input dalam penyiapan pirolisis semprotan api – dan ini rumit, ada banyak input berbeda – dan mendapatkan hasil yang diinginkan. ”

Paulson menambahkan bahwa silika dipilih karena sangat cocok untuk pemodelan komputasi, tetapi temuan studi tersebut dapat menghasilkan beragam material yang ditingkatkan, seperti elektroda baterai misalnya. orang Jika Anda memiliki mobil dan ingin menggandakan jangkauan mobil itu dengan sekali pengisian daya, Anda memerlukan bahan baterai yang lebih baik. Itulah yang membatasi kami dalam hal aplikasi ini. ”

Peran kecerdasan buatan dalam penelitian ini sangat penting. Stan, yang telah mengabdikan sebagian besar karirnya untuk mempelajari hubungan antara manusia dan mesin, mengatakan bahwa tingkat analisis dalam proyek ini sangat kompleks sehingga hampir tidak mungkin dilakukan oleh manusia.

Ini adalah demonstrasi bahwa kita dapat membuat algoritme dan perangkat lunak yang dapat mengontrol proses juga, jika tidak lebih baik, daripada manusia. Ini melibatkan begitu banyak parameter sehingga kecerdasan buatan diperlukan untuk menambah otak kita dalam memproses informasi ini, ”kata Stan. orang Kami tidak dapat mengekstrak temuan ini dari data hanya dengan observasi, karena ada begitu banyak dimensi. ”

Paulson setuju. orang Inti dari teknologi ini adalah pembelajaran mesin yang memungkinkan kami mengoptimalkan kondisi pemrosesan ini tanpa masukan manusia, ”kata Paulson. orang Kami pada dasarnya dapat membidik pada distribusi ukuran partikel (yang kami inginkan) dalam satu hari percobaan, versus yang bisa berminggu-minggu. ”

Ke depan, Paulson dan Stan menunjuk pada kemungkinan penelitian lebih lanjut yang melibatkan sisi eksperimental dan komputasi.

Di Fasilitas Riset Manufaktur dan Teknik, anggota tim peneliti mencari untuk terhubung dengan mitra industri untuk mempelajari bagaimana perangkat lunak proyek dapat mengontrol pembakaran dan proses kimia yang merupakan bagian dari pirolisis semprotan api dengan lebih baik. Pada saat yang sama, mereka berharap untuk memanfaatkan superkomputer berkinerja tinggi Argonne yang akan datang Aurora dan kemampuan exascale-nya, untuk membantu sifat komputasi intensif dari pekerjaan tersebut.

Paulson yakin upaya semacam ini pada akhirnya akan menghasilkan kemampuan untuk menghasilkan bahan yang lebih baik, yang merupakan pendahulu kemajuan di banyak bidang teknologi yang berbeda.

Material adalah penghambat sesungguhnya, ”jelasnya. orang Jika kami dapat menemukan cara untuk menerjemahkan keberhasilan yang kami lihat di lab ke bahan yang dapat diproduksi dengan biaya yang wajar, maka kami dapat mengaktifkan teknologi yang benar-benar dibutuhkan dunia. ”

Upaya penelitian ini didukung oleh program Penelitian dan Pengembangan Laboratorium Arahan Argonne. Para peneliti menggunakan Fasilitas Riset Manufaktur dan Teknik Argonne untuk membantu mendapatkan hasil.

Laboratorium Nasional Argonne mencari solusi untuk menekan masalah nasional dalam ilmu pengetahuan dan teknologi. Laboratorium nasional pertama di negara itu, Argonne, melakukan penelitian ilmiah dasar dan terapan terdepan di hampir setiap disiplin ilmu. Peneliti Argonne bekerja erat dengan para peneliti dari ratusan perusahaan, universitas, dan federal, lembaga negara bagian dan kota untuk membantu mereka memecahkan masalah spesifik mereka, memajukan kepemimpinan ilmiah Amerika dan mempersiapkan bangsa untuk masa depan yang lebih baik. Dengan karyawan lebih dari 60 negara, Argonne dikelola oleh UChicago Argonne, LLC untuk Kantor Sains Departemen Energi AS.

Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi AS adalah pendukung terbesar penelitian dasar dalam ilmu fisika di Amerika Serikat dan sedang berupaya untuk mengatasi beberapa tantangan paling mendesak di zaman kita. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi https: // ener gy .gov / s c ience.

Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author