ASV valdība tikko nolīgusi 278 MI praktikantus, lai sakārtotu elektrotīklu

Elektroenerģija, kas šobrīd darbina jūsu tālruni, ir milzīgas, neredzamas piegādes ķēdes galaprodukts. Tā sākas ar zemes dzīlēs iegūtiem derīgajiem izrakteņiem, iet caur sarežģītām reaktoru konstrukcijām vai turbīnu lāpstiņām un pārvietojas pa tīklu, kas bieži vien ir vecāks par cilvēkiem, kuri to pārvalda. Vēsturiski jebkuras šīs ķēdes daļas uzlabošana prasīja gadu desmitiem ilgus izmēģinājumus un kļūdas fiziskās laboratorijās. Viena materiāla pārbaude jaunam akumulatoram varēja ilgt gadiem. ASV Enerģētikas departaments (DOE) tagad mēģina saspiest šīs desmitgades mēnešos, ieviešot mākslīgo intelektu katrā šīs ķēdes posmā.

Saskaņā ar tikko izziņoto "Genesis Mission", DOE ir izvēlējies 278 pētniecības projektus, kas saņems specializētus MI rīkus un augstas veiktspējas skaitļošanas jaudu. Šie projekti aptver visus 50 štatus un tajos iesaistītas 342 dažādas iestādes, tostarp universitātes, nacionālās laboratorijas un privātie uzņēmumi. Būtībā valdība 278 dažādās laboratorijās uzstāda nenogurstošu digitālo praktikantu, lai noskaidrotu, vai mašīnmācīšanās var atrisināt vājās vietas, kas padara enerģiju dārgu un inovācijas — lēnas.

Pāreja no manuālām laboratorijām uz digitālām darba plūsmām

Vidējam lietotājam vārds "pētniecība" parasti asociējas ar zinātniekiem baltos halātos, kuri jauc ķīmiskas vielas vai skatās mikroskopos. Lai gan tas joprojām notiek, mūsdienu zinātnes vājais posms vairs nav pats eksperiments. Tie ir dati. Viens mūsdienu eksperiments var radīt vairāk informācijas, nekā cilvēku komanda spēj izanalizēt visas dzīves laikā. Šeit parādās "Genesis Mission" platforma.

Raugoties uz kopējo ainu, šie 278 projekti nav saistīti tikai ar labāku datoru piešķiršanu zinātniekiem. Runa ir par to, kā mainās zinātnes darbības principi. DOE nodrošina šīm komandām MI aģentu ietvarus. Iedomājieties MI aģentu kā digitālo laboratorijas asistentu, kas dažu sekunžu laikā var izlasīt tūkstošiem zinātnisko rakstu, ieteikt jaunu ķīmisko formu un pēc tam veikt simulāciju, lai noskaidrotu, vai šī formula eksplodēs vai vadīs elektrību. Automatizējot atklājumu atkārtojamās daļas, pētnieki var koncentrēties uz lielajām idejām, kamēr MI veic smago datu apstrādes darbu.

Šīs pārmaiņas ir fundamentālas nozarēm, kurās bija vērojama stagnācija. Smagajā rūpniecībā, kas kalpo kā mūsdienu dzīves neredzamais mugurkauls, materiālu atklāšanas ātrums nosaka to, cik ātri mēs varam izveidot labākus akumulatorus vai efektīvākus saules paneļus. Pašreizējais process ir nepārredzams un lēns. "Genesis Mission" mērķis ir padarīt to caurspīdīgu un ātru.

Kāpēc kodolenerģija saņem lielāko pīrāga daļu

Viena no taustāmākajām šī paziņojuma daļām ir trīs gadu, 60 miljonu ASV dolāru vērts projekts, kas veltīts kodolenerģijai. Lai gan 60 miljoni var šķist milzīga summa, rūpnieciskās infrastruktūras pasaulē tas ir mērķtiecīgs ieguldījums konkrētas problēmas risināšanai: būvniecības izmaksas. Kodolenerģija ir uzticams bezoglekļa enerģijas avots, taču tā ir bēdīgi slavena ar savu dārdzību un lēno ieviešanu, jo drošības un inženiertehniskās prasības ir ļoti augstas.

Šajā projektā MI tiek izmantots, lai atbalstītu kodolobjektu projektēšanu, būvniecību un ekspluatāciju. MI meklē veidus, kā racionalizēt būvniecības procesu un uzlabot drošības sensorus. Ja MI spēj paredzēt detaļas bojājumu vairākas nedēļas pirms to pamana cilvēks-tehniķis, stacija darbojas ilgāk un elektroenerģijas izmaksas samazinās. Patērētājam tā ir atšķirība starp svārstīgu ikmēneša komunālo pakalpojumu rēķinu un paredzamu rēķinu.

Prioritāšu saraksta augšgalā ir arī komerciālā kodolsintēze un viedā pusvadītāju projektēšana. Pusvadītāji ir mūsu laikmeta digitālā jēlnafta. No tiem ir atkarīga katra ierīce — no jūsu tostera līdz kravas automašīnai. Izmantojot MI šo mikroshēmu projektēšanai, DOE cer radīt aparatūru, kas ir efektīvāka un vieglāk ražojama ASV robežās. Tas ir praktisks solis, lai aizsargātu piegādes ķēdi no globāliem traucējumiem.

Projekta sadalījuma analīze

Aiz DOE paziņojuma žargona slēpjas ļoti specifiska karte, kurā redzams, kur notiek Amerikas inovācijas. Valdība neieguldīja naudu tikai dažās elites efeju līgas skolās. 278 apbalvojumi ir sadalīti starp dažādām līderu grupām:

• Universitātes: 168 projekti
• Nacionālās laboratorijas: 87 projekti
• Privātā industrija: 19 projekti
• Bezpeļņas organizācijas: 4 projekti

Šis sadalījums ir svarīgs, jo tas nodrošina pētniecības decentralizāciju. Kad universitāte mazā štatā saņem piekļuvi tiem pašiem augstas veiktspējas skaitļošanas resursiem kā augstākā līmeņa nacionālā laboratorija, tas izlīdzina spēles noteikumus. Tas nozīmē, ka izrāviens kritisko minerālu ieguvē — procesā, kurā iegūst litiju un kobaltu, kas nepieciešami elektroautomobiļiem, — varētu nākt no laboratorijas, kurai iepriekš trūka skaitļošanas jaudas, lai konkurētu.

Nozares dalība, lai gan tā pārstāv mazāku projektu skaitu, ir tilts uz tirgus pusi. Uzņēmumi, kas iesaistīti "Genesis Mission", ir tie, kas galu galā laboratorijas atklājumu pārvērtīs produktā, ko varēsiet iegādāties veikalā. Bez viņu iesaistes šie MI atklājumi vienkārši paliktu digitālā failā valdības serverī.

"Genesis Mission" platforma un digitālais laboratorijas asistents

Praktiski runājot, vissvarīgākā šīs misijas daļa ir "Genesis Mission" platforma. Tas ir rīku komplekts, ko izmantos pētnieki. Tajā ir iekļauti uzlaboti MI modeļi, kas ir īpaši apmācīti darbam ar zinātniskiem datiem, nevis tikai interneta tekstiem. Lai gan standarta MI varētu būt labs e-pasta rakstīšanā, šie modeļi ir izstrādāti, lai izprastu termodinamiku un molekulārās struktūras.

Šie rīki palīdz komandām ātri izstrādāt un testēt jaunas idejas. Tā vietā, lai būvētu desmit fiziskus jaunas dzinēja detaļas prototipus, pētnieks simulatorā var izveidot 10 000 digitālo versiju. MI identificē trīs labākās versijas, un tikai šīs trīs tiek uzbūvētas reālajā pasaulē. Tas samazina atkritumu daudzumu un ietaupa milzīgu laiku. Citiem vārdiem sakot, DOE mēģina piešķirt amerikāņu zinātniekiem laika mašīnu, ļaujot viņiem izlaist 9 997 versijas, kas tik un tā nedarbotos.

Ko tas nozīmē jūsu budžetam un ierīcēm

Ir viegli uztvert valdības pētījumus kā kaut ko tādu, kas paliek ieslēgts laboratorijā, taču "Genesis Mission" ir tieša ietekme uz ikdienas dzīvi. Ja šiem projektiem izdosies sasniegt savu mērķi — palielināt zinātnisko produktivitāti —, rezultāti galu galā parādīsies jūsu mājās un jūsu makā.

Pirmkārt, apsveriet enerģijas izmaksas. Ja MI vadīti pētījumi padarīs kodolenerģiju un kodolsintēzi dzīvotspējīgāku, ilgtermiņa rezultāts būs izturīgāks un lētāks elektrotīkls. Otrkārt, paskatieties uz savām ierīcēm. Viedāka pusvadītāju projektēšana nodrošina ilgāku akumulatora darbības laiku un ātrākus procesorus vidējās klases tālruņos, nevis tikai 1000 dolāru vērtos flagmaņos. Treškārt, apsveriet vidi. Labākas kritisko minerālu ieguves metodes nozīmē, ka mēs varam ražot materiālus zaļajām tehnoloģijām ar mazāku kaitējumu zemei.

Vēsturiski ASV ir bijusi līdere zinātnē, taču bieži vien tai ir bijis grūti šo zinātni pārnest uz rūpnīcu. Integrējot MI atklāšanas fāzē, "Genesis Mission" ir mēģinājums saīsināt attālumu starp "drosmīgu ideju" un taustāmu produktu. Tas ir sistēmisks valsts inovāciju ķēdes uzlabojums.

Nobeiguma pārdomas par MI atklājumu ēru

Pārejot uz šo 278 projektu izstrādes posmu, uzmanība tiek novirzīta no paziņojuma sajūsmas uz rezultātu realitāti. MI nav burvju nūjiņa, kas atrisina visas problēmas, taču tas ir spēcīgs instruments mūsdienu zinātnes sarežģītības pārvaldībai. DOE saņemto pieteikumu milzīgais apjoms liecina, ka zinātnieku aprindas ir gatavas pieņemt šīs digitālās pārmaiņas.

Vidējam lietotājam tas ir signāls skatīties tālāk par MI tērzēšanas robotu ažiotāžu un koncentrēties uz tehnoloģijas rūpniecisko pielietojumu. Visbūtiskākās izmaiņas bieži notiek nozarēs, par kurām mēs reti domājam, piemēram, derīgo izrakteņu ieguvē vai elektrotīkla pārvaldībā. Tie ir pamatelementi, kas ļauj pastāvēt pārējai mūsu digitālajai dzīvei. "Genesis Mission" gaitā mērķis ir nodrošināt, lai šie pamati būtu spēcīgāki, lētāki un viedāki.

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