黑科技！AI系統(tǒng)可以幫助提高燃料電池的效率
| 氫云鏈 |
據(jù)悉，該系統(tǒng)依賴于各自執(zhí)行不同任務(wù)的算法機(jī)器人集合，篩選數(shù)百到數(shù)千個(gè)元素組合，以創(chuàng)建相位圖 - 原子相對(duì)于彼此的排列 - 然后人類可以使用它來確定哪個(gè)可能是一種新材料。
“這個(gè)問題迫使我們開發(fā)出一種全新的方法，真正推動(dòng)人工智能的前沿，以獲得物理上有意義的解決方案，” 計(jì)算機(jī)科學(xué)教授，計(jì)算可持續(xù)發(fā)展研究所所長卡拉·戈麥斯說 ，“ CRYSTAL：A ”的第一作者用于材料晶體結(jié)構(gòu)自動(dòng)映射的多智能體系統(tǒng)， “發(fā)表于材料研究學(xué)會(huì)通訊。
尋求改進(jìn)汽車燃料電池的研究人員正在尋找一種催化劑，這種催化劑可以用甲醇替代難以儲(chǔ)存的氫氣，甲醇可能效率更高。
但由于沒有已知材料是甲醇氧化的有效催化劑，因此需要一種新材料，共同作者John Gregoire博士說。'09，加州理工學(xué)院的一名科學(xué)家。
“如果存在一種可行的催化劑，那么需要通過組合元素周期表來發(fā)現(xiàn)它，并且組合的數(shù)量非常龐大，以至于無法通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)來完成，”Gregoire說，他以前是博士后研究員。共同作者R. Bruce van Dover的實(shí)驗(yàn)室 ，Walter S. Carpenter，Jr。，工程學(xué)教授。
研究人員還需要了解材料的晶體結(jié)構(gòu)或相位，因?yàn)楣腆w可能具有多個(gè)相結(jié)構(gòu)，并且每個(gè)相位作為催化劑表現(xiàn)不同。
“人類可以解決包含兩個(gè)元素的簡單合成系統(tǒng)的相位圖，”Gregoire說，“但是只要有兩個(gè)以上的元素，人類就有太多的信息要處理，我們需要人工智能來協(xié)助。”
然而，現(xiàn)有的機(jī)器學(xué)習(xí)方法并不適合科學(xué)發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)格限制，其中解決方案不僅必須合理，而且必須遵守物理和化學(xué)定律，Gomes說。
為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，Gomes及其同事開發(fā)了一種名為CRYSTAL的系統(tǒng)，用于晶相映射，其中多個(gè)機(jī)器人各自處理問題的不同部分，從預(yù)測各種組合的相位結(jié)構(gòu)到確保這些預(yù)測符合熱力學(xué)規(guī)則。 。
機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)通常學(xué)習(xí)如何使用大量帶注釋的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來解決問題 - 例如，用于區(qū)分狗和貓的算法將通過標(biāo)記為“狗”或“貓”的圖像的數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練。標(biāo)記數(shù)據(jù)不是'在這種情況下可用，因此CRYSTAL還需要能夠從未標(biāo)記的數(shù)據(jù)中推斷 - 這一過程稱為無監(jiān)督學(xué)習(xí)。
“對(duì)于一個(gè)單一的整體系統(tǒng)，這將是壓倒性的，”戈麥斯說。“但如果我們以非常敏捷的方式實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將多代理系統(tǒng)集合在一起，我們可以快速找到解決方案并滿足所有限制。”
Gomes表示，CRYSTAL部分受到了IBM Watson超級(jí)計(jì)算機(jī)的啟發(fā)，該計(jì)算機(jī)利用人工智能代理社區(qū)提出了不同的可能解決方案，在“危險(xiǎn)邊緣”中擊敗人類冠軍!
使用CRYSTAL，研究人員能夠確定一種獨(dú)特的催化劑，由三種結(jié)晶成某種結(jié)構(gòu)的元素組成，對(duì)甲醇氧化有效，可以加入到甲醇基燃料電池中。
“這是一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)，它挑戰(zhàn)了我們對(duì)催化的理解，以及設(shè)計(jì)下一代催化劑的重要研究方向，”Gregoire說。
編輯：陳丹 校對(duì)：楊東川 審核：楊東川
來源：Fullcellworks
注：文內(nèi)信息僅為提供分享交流渠道，不代表本公眾號(hào)觀點(diǎn)
歡迎掃碼加入氫云鏈交流群
往期深度報(bào)告
文章推薦
探索沃爾沃XC60：豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號(hào) 比亞迪元用什么機(jī)油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動(dòng)空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用最新文章
探索沃爾沃XC60：豪華SUV中的安全典范 傳祺gs4霧燈在哪開 傳祺gs4倒車燈型號(hào) 比亞迪元用什么機(jī)油好 gs4空調(diào)濾芯怎么換 gs4自動(dòng)空調(diào)怎么用 傳祺gs4水箱在哪里 廣汽gs4傳祺換車門 傳祺gs4儀表盤圖標(biāo) 傳祺gs4雨刷怎么用