Công nghệ AI mới giúp dự đoán tuổi thọ pin chỉ sau 50 chu kỳ thử nghiệm

Khác với phương pháp thử nghiệm truyền thống, vốn yêu cầu hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn chu kỳ sạc-xả, mô hình học máy của Đại học Michigan chỉ cần 50 chu kỳ để đưa ra ước tính về tuổi thọ pin.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan vừa phát triển một hệ thống học máy có khả năng dự đoán tuổi thọ của pin chỉ sau một phần nhỏ thời gian thử nghiệm truyền thống, giúp đẩy nhanh quá trình thiết kế và thử nghiệm pin. Hệ thống này có thể rút ngắn quá trình tạo mẫu từ vài tháng đến vài năm, mang lại tiềm năng cải thiện đáng kể trong việc phát triển các công nghệ lưu trữ năng lượng.

Khác với phương pháp thử nghiệm truyền thống, vốn yêu cầu hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn chu kỳ sạc-xả, mô hình học máy của Đại học Michigan chỉ cần 50 chu kỳ để đưa ra ước tính về tuổi thọ pin. Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này giúp giảm tới 95% thời gian và năng lượng cần thiết cho quá trình thử nghiệm, tạo điều kiện cho các kỹ sư đánh giá hiệu suất pin với tốc độ và độ chính xác chưa từng có.

Công nghệ AI mới giúp dự đoán tuổi thọ pin chỉ sau 50 chu kỳ thử nghiệm

Hệ thống học máy này được phát triển dưới sự dẫn dắt của phó giáo sư Ziyou Song và nghiên cứu sinh Jiawei Zhang tại khoa Kỹ thuật điện và máy tính của Đại học Michigan. Mô hình AI này bao gồm một loạt công cụ tự động, mỗi công cụ đảm nhiệm một vai trò chuyên biệt trong việc kiểm tra và phân tích dữ liệu thử nghiệm. Các công cụ này hoạt động đồng bộ như một nhóm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, chia sẻ dữ liệu, kiểm tra giả thuyết và điều chỉnh kết quả.

Mô hình AI được huấn luyện trên dữ liệu thực tế từ Farasis Energy USA, nhà phát triển pin có trụ sở tại California, đơn vị cung cấp các tế bào pin dạng túi để kiểm tra các dự đoán của hệ thống. Khung AI này lấy cảm hứng từ phương pháp học tập khám phá, một nguyên tắc khoa học giúp các "học viên" AI học hỏi từ các thí nghiệm trước đó, áp dụng các mô hình vật lý để kết nối các đặc tính ban đầu với tuổi thọ cuối cùng của pin.

Quá trình này được chia thành ba vai trò riêng biệt: "người học", "người phiên dịch" và "người dự đoán". Người học chọn lựa các mẫu pin để thử nghiệm trong các điều kiện nhiệt độ và dòng điện cụ thể. Những thử nghiệm này kéo dài khoảng 50 chu kỳ, tạo ra dữ liệu được người phiên dịch phân tích qua mô phỏng vật lý. Cuối cùng, người dự đoán kết hợp các kết quả này với các kiến thức sẵn có để đưa ra dự đoán về tuổi thọ pin trong tương lai.

Công nghệ AI mới giúp dự đoán tuổi thọ pin chỉ sau 50 chu kỳ thử nghiệm 2

Một trong những điểm đặc biệt của hệ thống này là khả năng áp dụng lý thuyết vật lý để giải thích các yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ pin, chẳng hạn như nhiệt độ, sự căng thẳng và chu kỳ sạc/xả. Điều này giúp mô hình có thể dự đoán hiệu suất của các loại pin khác nhau, từ pin hình trụ nhỏ trong thiết bị điện tử tiêu dùng đến pin dạng túi mềm dẻo trong xe điện.

Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống này có thể dự đoán chính xác tuổi thọ của pin chỉ sau vài ngày thử nghiệm, thay vì hàng tháng hoặc hàng năm như các phương pháp truyền thống. Điều này giúp tiết kiệm không chỉ thời gian mà còn cả năng lượng, với chỉ 5% năng lượng cần thiết so với các thử nghiệm quy mô lớn trong phòng thí nghiệm.

Ngoài việc dự đoán tuổi thọ chu kỳ, nhóm nghiên cứu đang hướng tới các ứng dụng mở rộng hơn, bao gồm tối ưu hóa tốc độ sạc, xác định giới hạn an toàn của pin và tìm ra các vật liệu phù hợp cho pin lithium-ion thế hệ tiếp theo.

Tầm nhìn của nhóm nghiên cứu không chỉ giới hạn trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng. Phương pháp học tập khám phá có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác, chẳng hạn như hóa học và khoa học vật liệu, giúp giảm thiểu chi phí và thời gian cho các thử nghiệm trong các ngành này.

Bài viết liên quan

Bài viết đọc nhiều nhất

Bài viết mới trong ngày

Phim Call of Duty sẽ tập trung vào mặt tối của chiến tranh, không biến binh sĩ thành siêu anh hùng

Phim Call of Duty sẽ tập trung vào mặt tối của chiến tranh, không biến binh sĩ thành siêu anh hùng

Khoa Nguyen

Đạo diễn Peter Berg cho biết bộ phim điện ảnh Call of Duty do Paramount Pictures sản xuất sẽ tập trung khai thác những tổn thất và gánh nặng tinh thần mà người lính phải đối mặt, thay vì xây dựng hình tượng binh sĩ như các siêu anh hùng. Tác phẩm được lấy cảm hứng từ loạt game Call of Duty: Modern Warfare, với kịch bản do Taylor Sheridan chấp bút, dự kiến ra rạp ngày 30/6/2028.

Phim Ảnh
Tham vọng "gom về một mối" của Manga Nhật Bản: Bộ Tài chính đề xuất lập nền tảng tập trung duy nhất, ứng dụng AI dịch thuật để càn quét thị trường quốc tế

Tham vọng "gom về một mối" của Manga Nhật Bản: Bộ Tài chính đề xuất lập nền tảng tập trung duy nhất, ứng dụng AI dịch thuật để càn quét thị trường quốc tế

hoanlagvn

Một chiến lược mang tính bước ngoặt nhằm tái định hình cán cân quyền lực trong ngành công nghiệp xuất bản truyện tranh toàn cầu vừa chính thức được cơ quan hoạch định chính sách hàng đầu Nhật Bản đưa ra bàn thảo. Nhằm tháo gỡ rào cản phân mảnh nội dung và mở rộng tầm ảnh hưởng của văn hóa 2D ra nước ngoài, Bộ Tài chính Nhật Bản (MOF) mới đây đã đề xuất thành lập một nền tảng kỹ thuật số liên nhà xuất bản duy nhất — nơi độc giả năm châu có thể đọc tác phẩm từ mọi đơn vị phát hành xứ Phù Tang chỉ trên một ứng dụng tích hợp công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) dịch thuật đa ngôn ngữ.

Giải trí
Mass Effect 5 rò rỉ nhạc nền dài 20 phút, hé lộ dự án game có thể không bao giờ ra mắt

Mass Effect 5 rò rỉ nhạc nền dài 20 phút, hé lộ dự án game có thể không bao giờ ra mắt

Khoa Nguyen

Nhà soạn nhạc Austin Wintory vừa công bố gần 20 phút nhạc thử nghiệm từng được sáng tác cho dự án Mass Effect 5, mang tên Mass Effect: Universe. Các bản nhạc được thực hiện trong quá trình ông trao đổi với EA và BioWare về khả năng tham gia dự án, trở thành một phần tư liệu hiếm hoi hé lộ hướng phát triển nghệ thuật của tựa game có thể không bao giờ đến tay người chơi.

Game Online
Lên đầu trang