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

Microsoft ra mắt bộ công cụ AI bảo mật mới, tuyên bố vượt mặt Gemini và GPT trong phát hiện lỗ hổng

Microsoft ra mắt bộ công cụ AI bảo mật mới, tuyên bố vượt mặt Gemini và GPT trong phát hiện lỗ hổng

Khoa Nguyen

Microsoft vừa giới thiệu loạt công cụ AI mới dành cho lĩnh vực an ninh mạng với mục tiêu giúp doanh nghiệp tự động phát hiện, phân tích và xử lý các lỗ hổng bảo mật. Hãng cho biết các mô hình này đạt hiệu suất cao hơn nhiều nền tảng AI hiện nay, đồng thời giúp giảm đáng kể chi phí vận hành.

Công Nghệ
Khẳng định đẳng cấp thế giới: Hai huyền thoại Manga Go Nagai và Akira Toriyama chính thức bước vào Sảnh Danh vọng "Giải Oscar truyện tranh" Eisner

Khẳng định đẳng cấp thế giới: Hai huyền thoại Manga Go Nagai và Akira Toriyama chính thức bước vào Sảnh Danh vọng "Giải Oscar truyện tranh" Eisner

hoanlagvn

Một cột mốc lịch sử đầy tự hào vừa tiếp tục được ghi nhận cho nền văn hóa đại chúng Nhật Bản trên đấu trường quốc tế. Tại Lễ trao giải thưởng Eisner Awards diễn ra ngày 24 tháng 7 vừa qua ở thành phố San Diego (California, Mỹ), hai tượng đài vĩ đại của ngành công nghiệp Manga — họa sĩ Go Nagai và cố họa sĩ Akira Toriyama — đã chính thức được xướng tên để vinh danh vào Sảnh Danh vọng (Hall of Fame).

Giải trí
Game thủ kêu gọi Tẩy Chay PS5 để phản đối Sony khai tử đĩa game PlayStation

Game thủ kêu gọi Tẩy Chay PS5 để phản đối Sony khai tử đĩa game PlayStation

Khoa Nguyen

Một bộ phận cộng đồng PlayStation đang phát động chiến dịch mang tên PS5 Blackout (Tẩy Chay PS5) nhằm phản đối quyết định chấm dứt phát hành game trên đĩa vật lý của Sony từ năm 2028. Chiến dịch kêu gọi người chơi ngừng sử dụng các dịch vụ PlayStation trong một tuần để tạo sức ép lên hãng.

Game Online
Trải nghiệm chuột không dây ba chế độ: Nhiều kết nối có thực sự cần thiết?

Trải nghiệm chuột không dây ba chế độ: Nhiều kết nối có thực sự cần thiết?

Khoa Nguyen

Chuột không dây ba chế độ xuất hiện ngày càng nhiều, hứa hẹn chuyển nhanh giữa laptop, tablet và PC. Nhưng với phần lớn người dùng, nhiều kết nối chỉ thật sự đáng giá khi đi kèm đúng thói quen làm việc. Nếu chọn sai nhu cầu, đây rất dễ trở thành tính năng có cũng được, không có cũng không ảnh hưởng lớn.

Công Nghệ
Lên đầu trang