USA valitsus palkas elektrivõrgu parandamiseks 278 tehisintellekti praktikanti

Elekter, mis praegu teie telefoni toidab, on massiivse ja nähtamatu tarneahela lõppsaadus. See saab alguse maapõuest ammutatud toormineraalidest, läbib keerukaid reaktori mudeleid või turbiinilabasid ning liigub mööda võrku, mis on sageli vanem kui inimesed, kes seda haldavad. Ajalooliselt võttis selle ahela mis tahes osa täiustamine füüsilistes laborites aastakümneid katsetusi ja eksitusi. Uue aku materjalitest võib kesta aastaid. USA energeetikaministeerium (DOE) üritab nüüd need aastakümned kuudeks kokku suruda, rakendades tehisintellekti selle ahela igas lülis.

Värskelt väljakuulutatud Genesise missiooni raames on DOE valinud 278 uurimisprojekti, mis saavad spetsiaalsed tehisintellekti tööriistad ja suure jõudlusega arvutusvõimsuse. Need projektid hõlmavad kõiki 50 osariiki ja kaasavad 342 erinevat asutust, sealhulgas ülikoole, riiklikke laboreid ja eraettevõtteid. Sisuliselt paigaldab valitsus 278 erinevasse laborisse väsimatu digitaalse praktikandi, et näha, kas masinõpe suudab lahendada kitsaskohad, mis hoiavad energia kallina ja innovatsiooni aeglasena.

Üleminek manuaalsetelt laboritelt digitaalsetele töövoogudele

Tavakasutaja jaoks seostub sõna "teadustöö" tavaliselt valgetes kitteldes teadlastega, kes segavad kemikaale või vaatavad läbi mikroskoobi. Kuigi seda juhtub endiselt, ei ole tänapäeva teaduse kitsaskohaks enam eksperiment ise. Selleks on andmed. Üksainus kaasaegne eksperiment võib genereerida rohkem teavet, kui inimeeskond suudaks eluaja jooksul analüüsida. Siinkohal astub mängu Genesise missiooni platvorm.

Suurt pilti vaadates ei ole need 278 projekti mõeldud vaid teadlastele paremate arvutite andmiseks. Tegeletakse teaduse toimimisviisi muutmisega. DOE pakub neile meeskondadele tehisintellekti agentide raamistikke. Kujutage ette tehisintellekti agenti kui digitaalset laboriassistenti, kes suudab sekunditega läbi lugeda tuhandeid teadustöid, soovitada uut keemilist valemit ja seejärel käivitada simulatsiooni, et näha, kas see valem plahvatab või juhib elektrit. Automatiseerides avastusprotsessi korduvaid osi, saavad teadlased keskenduda suurtele ideedele, samal ajal kui tehisintellekt tegeleb andmetöötluse raske tööga.

See muutus on alusmüüriks sektoritele, mis on tundunud seisvatena. Rasketööstuses, mis toimib kaasaegse elu nähtamatu selgroona, määrab materjalide avastamise kiirus selle, kui kiiresti saame ehitada paremaid akusid või tõhusamaid päikesepaneele. Praegune protsess on läbipaistmatu ja aeglane. Genesise missiooni eesmärk on muuta see läbipaistvaks ja kiireks.

Miks tuumaenergia saab suurima tüki pirukast

Selle teadaande üks käegakatsutavamaid osi on kolmeaastane 60 miljoni dollari suurune projekt, mis on pühendatud tuumaenergiale. Kuigi 60 miljonit dollarit võib tunduda tohutu summana, on see tööstusliku infrastruktuuri maailmas suunatud investeering konkreetse probleemi lahendamiseks: asjade ehitamise maksumus. Tuumaenergia on usaldusväärne süsinikuvaba energiaallikas, kuid selle rajamine on kurikuulsalt kallis ja aeglane, kuna ohutus- ja insenerinõuded on väga kõrged.

See projekt kasutab tehisintellekti tuumarajatiste projekteerimise, ehitamise ja käitamise toetamiseks. Kapoti all otsib tehisintellekt viise ehitusprotsessi sujuvamaks muutmiseks ja ohutusandurite täiustamiseks. Kui tehisintellekt suudab ennustada detaili riket nädalaid enne, kui inimtehnik seda märkab, püsib jaam kauem töös ja elektri hind langeb. Tarbija jaoks on see vahe volatiilse ja prognoositava igakuise kommunaalarve vahel.

Prioriteetide nimekirjas on kõrgel kohal ka kommertsiaalne tuumasüntees ja intelligentne pooljuhtide disain. Pooljuhid on meie ajastu digitaalne toornafta. Iga seade, alates rösterist kuni veoautoni, sõltub neist. Kasutades tehisintellekti nende kiipide projekteerimiseks, loodab DOE luua riistvara, mis on tõhusam ja mida on lihtsam USA piirides toota. See on praktiline samm tarneahela kaitsmiseks globaalsete häirete eest.

Projektide jaotuse analüüs

DOE teadaande žargooni taga peitub väga konkreetne kaart sellest, kus Ameerika innovatsioon toimub. Valitsus ei valanud raha lihtsalt mõnda eliitülikooli. 278 auhinda jagunevad mitmekülgse juhtide rühma vahel:

• Ülikoolid: 168 projekti
• Riiklikud laborid: 87 projekti
• Eratööstus: 19 projekti
• Mittetulundusühingud: 4 projekti

See jaotus on oluline, sest see hoiab teadustöö detsentraliseerituna. Kui väikeses osariigis asuv ülikool saab juurdepääsu samadele suure jõudlusega arvutiressurssidele kui tipptasemel riiklik labor, võrdsustab see mänguvälja. See tähendab, et läbimurre kriitiliste mineraalide kaevandamisel — protsess, mille käigus saadakse elektriautodeks vajalikku liitiumi ja koobaltit — võib tulla laborist, millel puudus varem konkureerimiseks vajalik arvutusvõimsus.

Tööstuse osalus, ehkki esindatud väiksema arvu projektidega, on sild turu poole. Genesise missiooniga seotud ettevõtted on need, kes muudavad laboriavastuse lõpuks tooteks, mida saab poest osta. Ilma nende kaasamiseta jääksid need tehisintellekti avastused lihtsalt digitaalsetesse failidesse valitsuse serveris.

Genesise missiooni platvorm ja digitaalne laboriassistent

Praktilisest küljest on selle missiooni kõige olulisem osa Genesise missiooni platvorm. See on tööriistakast, mida teadlased kasutama hakkavad. See sisaldab täiustatud tehisintellekti mudeleid, mis on spetsiaalselt treenitud teadusandmete, mitte lihtsalt internetiteksti põhjal. Kui tavaline tehisintellekt võib olla hea e-kirja kirjutamises, siis need mudelid on loodud mõistma termodünaamikat ja molekulaarstruktuure.

Need tööriistad aitavad meeskondadel kiiresti uusi ideid kavandada ja testida. Selle asemel, et ehitada uuest mootoridetailist kümme füüsilist prototüüpi, saab teadlane simulaatoris luua 10 000 digitaalset versiooni. Tehisintellekt tuvastab kolm parimat versiooni ja ainult need kolm ehitatakse pärismaailmas. See vähendab raiskamist ja säästab tohutult aega. Teisisõnu üritab DOE anda Ameerika teadlastele ajamasina, võimaldades neil vahele jätta 9997 versiooni, mis nagunii poleks töötanud.

Mida see tähendab teie eelarvele ja seadmetele

Valitsuse teadustööd on lihtne pidada millekski, mis jääb laboriseinte vahele, kuid Genesise missioonil on otsene mõju igapäevaelule. Kui need projektid saavutavad oma eesmärgi suurendada teaduslikku tootlikkust, jõuavad tulemused lõpuks teie koju ja rahakotti.

Esiteks, mõelge energiakuludele. Kui tehisintellektil põhinev teadustöö muudab tuuma- ja termotuumasünteesi energia elujõulisemaks, on pikaajaline tulemus vastupidavam ja odavam elektrivõrk. Teiseks, vaadake oma seadmeid. Nutikam pooljuhtide disain toob kaasa pikema aku kestvuse ja kiiremad protsessorid ka keskklassi telefonides, mitte ainult 1000-eurostes lipulaevades. Kolmandaks, keskkond. Paremad meetodid kriitiliste mineraalide kaevandamiseks tähendavad, et saame toota rohetehnoloogia materjale väiksema kahjuga maapõuele.

Ajalooliselt on USA olnud teaduses esirinnas, kuid on sageli hätta jäänud selle teaduse tehastesse viimisega. Integreerides tehisintellekti avastamisfaasi, on Genesise missioon katse lühendada vahemaad "julge idee" ja käegakatsutava toote vahel. See on riigi innovatsioonitorustiku süsteemne uuendus.

Lõppmõtted tehisintellekti avastusajastust

Nende 278 projekti arendusfaasi liikudes nihkub fookus teadaande elevuselt tulemuste tegelikkusele. Tehisintellekt ei ole võlukepp, mis lahendab kõik probleemid, kuid see on võimas tööriist kaasaegse teaduse keerukuse haldamiseks. DOE-le laekunud taotluste suur hulk viitab sellele, et teadusringkond on valmis seda digitaalset nihet omaks võtma.

Tavakasutaja jaoks on see signaal vaadata kaugemale tehisintellekti vestlusrobotite kärast ja keskenduda tehnoloogia tööstuslikele rakendustele. Kõige murrangulisemad muutused toimuvad sageli sektorites, millele me harva mõtleme, nagu mineraalide kaevandamine või elektrivõrgu haldamine. Need on aluselemendid, mis võimaldavad ülejäänud digitaalsel elul eksisteerida. Genesise missiooni edenedes on eesmärk tagada, et need alused oleksid tugevamad, odavamad ja nutikamad.

Allikad: U.S. Department of Energy Genesis Mission Project List, Office of Science (SC) Funding Opportunities, National Nuclear Security Administration (NNSA) Research Briefs.