JAV vyriausybė ką tik pasamdė 278 DI stažuotojus elektros tinklui sutvarkyti

Elektra, šiuo metu maitinanti jūsų telefoną, yra didžiulės, nematomos tiekimo grandinės galutinis produktas. Ji prasideda nuo iš žemės išgaunamų naudingųjų iškasenų, keliauja per sudėtingas reaktorių konstrukcijas ar turbinų mentes ir teka tinklu, kuris dažnai yra senesnis už jį valdančius žmones. Istoriškai bet kurios šios grandinės dalies tobulinimas fizinėse laboratorijose trukdavo dešimtmečius bandymų ir klaidų keliu. Vieno naujo akumuliatoriaus medžiagos bandymas galėjo trukti ne vienerius metus. JAV Energetikos departamentas (DOE) dabar bando šiuos dešimtmečius sutrumpinti iki mėnesių, pasitelkdamas dirbtinį intelektą kiekvienoje šios grandinės grandyje.

Pagal naujai paskelbtą „Genesis“ misiją (angl. Genesis Mission), DOE atrinko 278 mokslinių tyrimų projektus, kuriems bus suteikti specializuoti DI įrankiai ir didelio našumo skaičiavimo galia. Šie projektai apima visas 50 valstijų ir 342 skirtingas institucijas, įskaitant universitetus, nacionalines laboratorijas ir privačias įmones. Iš esmės vyriausybė 278 skirtingose laboratorijose įdarbina nepavargstantį skaitmeninį stažuotoją, kad patikrintų, ar mašininis mokymasis gali pašalinti kliūtis, dėl kurių energija išlieka brangi, o inovacijos – lėtos.

Perėjimas nuo rankinių laboratorijų prie skaitmeninių darbo eigų

Vidutiniam vartotojui žodis „tyrimai“ paprastai asocijuojasi su baltais chalatais vilkinčiais mokslininkais, maišančiais chemines medžiagas ar žiūrinčiais pro mikroskopus. Nors tai vis dar vyksta, šiuolaikinė mokslo kliūtis nebėra pats eksperimentas. Tai – duomenys. Vienas šiuolaikinis eksperimentas gali sugeneruoti daugiau informacijos, nei žmonių komanda sugebėtų išanalizuoti per visą gyvenimą. Čia į pagalbą ateina „Genesis“ misijos platforma.

Žvelgiant į platesnį vaizdą, šie 278 projektai nėra skirti tik geresniems kompiuteriams mokslininkams suteikti. Jie skirti pakeisti tai, kaip veikia mokslas. DOE šioms komandoms teikia DI agentų sistemas. Įsivaizduokite DI agentą kaip skaitmeninį laboratorijos asistentą, kuris per kelias sekundes gali perskaityti tūkstančius mokslinių straipsnių, pasiūlyti naują cheminę formulę ir tada atlikti simuliaciją, kad pamatytų, ar ši formulė sprogs, ar praleis elektrą. Automatizuodami pasikartojančias atradimų dalis, tyrėjai gali susikoncentruoti į svarbias idėjas, kol DI atlieka sunkų duomenų apdorojimo darbą.

Šis pokytis yra esminis sektoriams, kurie atrodė sustingę. Sunkiojoje pramonėje, kuri yra nematomas šiuolaikinio gyvenimo stuburas, medžiagų atradimo greitis lemia, kaip greitai galime sukurti geresnius akumuliatorius ar efektyvesnes saulės paneles. Dabartinis procesas yra neskaidrus ir lėtas. „Genesis“ misija siekia padaryti jį skaidrų ir greitą.

Kodėl branduolinei energijai tenka didžiausia pyrago dalis

Viena apčiuopiamiausių šio pranešimo dalių – trejų metų 60 mln. JAV dolerių projektas, skirtas branduolinei energetikai. Nors 60 mln. dolerių gali atrodyti kaip milžiniška suma, pramoninės infrastruktūros pasaulyje tai yra tikslinė investicija, skirta konkrečiai problemai spręsti: statybų kainai. Branduolinė energija yra patikimas anglies dioksido neišskiriantis energijos šaltinis, tačiau ji pagarsėjusi brangumu ir lėtu diegimu dėl itin aukštų saugos ir inžinerinių reikalavimų.

Šiame projekte DI naudojamas branduolinių objektų projektavimui, statybai ir eksploatavimui remti. Iš esmės DI ieško būdų, kaip supaprastinti statybos procesą ir patobulinti saugos jutiklius. Jei DI gali numatyti, kada dalis gali sugesti, likus kelioms savaitėms iki tol, kol tai pastebės technikas, elektrinė veikia ilgiau, o elektros kaina krenta. Vartotojui tai reiškia skirtumą tarp nepastovios mėnesinės sąskaitos už komunalines paslaugas ir nuspėjamos.

Komercinė sintezė ir išmanusis puslaidininkių projektavimas taip pat yra prioritetų sąrašo viršuje. Puslaidininkiai yra mūsų eros skaitmeninė žalia nafta. Nuo jų priklauso kiekvienas prietaisas – nuo skrudintuvo iki sunkvežimio. Naudodama DI šiems lustams projektuoti, DOE tikisi sukurti techninę įrangą, kuri būtų efektyvesnė ir lengviau gaminama JAV viduje. Tai praktiškas žingsnis siekiant apsaugoti tiekimo grandinę nuo pasaulinių sutrikimų.

Projektų pasiskirstymo apžvalga

Už DOE pranešimo žargono slypi labai konkretus žemėlapis, rodantis, kur vyksta Amerikos inovacijos. Vyriausybė ne tiesiog skyrė pinigų kelioms elitinėms „Ivy League“ mokykloms. 278 apdovanojimai paskirstyti įvairioms lyderių grupėms:

• Universitetai: 168 projektai
• Nacionalinės laboratorijos: 87 projektai
• Privati pramonė: 19 projektų
• Pelno nesiekiančios organizacijos: 4 projektai

Šis paskirstymas yra svarbus, nes užtikrina tyrimų decentralizaciją. Kai mažos valstijos universitetas gauna prieigą prie tų pačių didelio našumo skaičiavimo išteklių kaip ir aukščiausio lygio nacionalinė laboratorija, sąlygos suvienodinamos. Tai reiškia, kad proveržis kritinių naudingųjų iškasenų gavyboje – procese, kurio metu gaunamas litis ir kobaltas, reikalingi elektromobiliams – gali įvykti laboratorijoje, kuriai anksčiau trūko skaičiavimo galios konkuruoti.

Pramonės dalyvavimas, nors ir sudaro mažesnį projektų skaičių, yra tiltas į rinką. Tokios įmonės kaip tos, kurios dalyvauja „Genesis“ misijoje, galiausiai pavers laboratorijos atradimą produktu, kurį galėsite nusipirkti parduotuvėje. Be jų dalyvavimo šie DI atradimai tiesiog gulėtų skaitmeninėje byloje vyriausybės serveryje.

„Genesis“ misijos platforma ir skaitmeninis laboratorijos asistentas

Praktiškai kalbant, svarbiausia šios misijos dalis yra „Genesis“ misijos platforma. Tai įrankių rinkinys, kurį naudos tyrėjai. Jame yra pažangūs DI modeliai, specialiai apmokyti naudoti mokslinius duomenis, o ne tik interneto tekstus. Nors standartinis DI gali gerai rašyti el. laiškus, šie modeliai sukurti suprasti termodinamiką ir molekulines struktūras.

Šie įrankiai padeda komandoms greitai projektuoti ir išbandyti naujas idėjas. Užuot kūręs dešimt fizinių naujos variklio dalies prototipų, tyrėjas simuliatoriuje gali sukurti 10 000 skaitmeninių versijų. DI nustato tris geriausias versijas ir tik tos trys yra pagaminamos realiame pasaulyje. Tai sumažina atliekų kiekį ir sutaupo daugybę laiko. Kitaip tariant, DOE bando suteikti Amerikos mokslininkams laiko mašiną, leisdama jiems praleisti 9 997 versijas, kurios vis tiek niekada nebūtų veikusios.

Ką tai reiškia jūsų biudžetui ir prietaisams

Vyriausybės tyrimus lengva vertinti kaip kažką, kas lieka užrakinta laboratorijoje, tačiau „Genesis“ misija turi tiesioginę įtaką kasdieniam gyvenimui. Jei šiems projektams pavyks pasiekti tikslą padidinti mokslinį produktyvumą, rezultatai ilgainiui pasimatys jūsų namuose ir piniginėje.

Pirmiausia, apsvarstykite energijos kainą. Jei DI valdomi tyrimai branduolinę ir sintezės energiją padarys perspektyvesnę, ilgalaikis rezultatas bus atsparesnis ir pigesnis elektros tinklas. Antra, pažvelkite į savo įrenginius. Išmanesnis puslaidininkių projektavimas lemia ilgesnį akumuliatoriaus veikimo laiką ir greitesnius procesorius vidutinės klasės telefonuose, o ne tik 1 000 eurų kainuojančiuose flagmanuose. Trečia, pagalvokite apie aplinką. Geresni kritinių naudingųjų iškasenų gavybos metodai reiškia, kad galime gaminti medžiagas žaliosioms technologijoms su mažesne žala žemei.

Istoriškai JAV pirmavo mokslo srityje, tačiau dažnai susidurdavo su sunkumais perkeldama tą mokslą į gamyklas. Integruodama DI į atradimų etapą, „Genesis“ misija bando sutrumpinti atstumą tarp „drąsios idėjos“ ir apčiuopiamo produkto. Tai sisteminis šalies inovacijų grandinės atnaujinimas.

Baigiamosios mintys apie DI atradimų erą

Pereinant prie šių 278 projektų kūrimo etapo, dėmesys nukrypsta nuo pranešimo sukelto susijaudinimo į rezultatų realybę. DI nėra stebuklinga lazdelė, išsprendžianti visas problemas, tačiau tai galingas įrankis šiuolaikinio mokslo sudėtingumui valdyti. Didžiulis DOE gautų paraiškų skaičius rodo, kad mokslo bendruomenė yra pasirengusi priimti šį skaitmeninį pokytį.

Vidutiniam vartotojui tai yra signalas nekreipti dėmesio į DI pokalbių robotų keliamą triukšmą ir sutelkti dėmesį į pramoninį technologijos taikymą. Labiausiai trikdantys pokyčiai dažnai vyksta sektoriuose, apie kuriuos retai susimąstome, pavyzdžiui, naudingųjų iškasenų gavyboje ar elektros tinklų valdyme. Tai yra pagrindiniai elementai, leidžiantys egzistuoti likusiam mūsų skaitmeniniam gyvenimui. „Genesis“ misijai progresuojant, tikslas yra užtikrinti, kad šie pagrindai būtų tvirtesni, pigesni ir išmanesni.

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