利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)開(kāi)發(fā)新材料和化合物,應(yīng)用于電池設(shè)計(jì)

據(jù)外媒報(bào)道，為了滿(mǎn)足獨(dú)特的設(shè)計(jì)要求，研究人員越來(lái)越多地利用機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)開(kāi)發(fā)新材料和化合物。這種新穎的方法有助于減少開(kāi)發(fā)和測(cè)試材料的時(shí)間，更快獲得新發(fā)現(xiàn)。在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University），機(jī)械工程系博士生、塔塔咨詢(xún)服務(wù)公司（Tata Consulting Services）的Adarsh Dave將其應(yīng)用于電池設(shè)計(jì)，并取得驚人發(fā)現(xiàn)。

Dave希望減少溫室氣體排放，相對(duì)來(lái)說(shuō)電池創(chuàng)新是一種減少排放的簡(jiǎn)易方法。然而，由于化學(xué)反應(yīng)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新往往需要很長(zhǎng)時(shí)間，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始尋找加快速度的方法。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于水系電解液。Dave表示，這種電解液非常適合儲(chǔ)存可再生能源。“設(shè)計(jì)高性能水基電池是解決這一問(wèn)題的重要過(guò)程。然而，可供選擇的配方數(shù)量驚人，這就是我們的設(shè)計(jì)過(guò)程的切入點(diǎn)?！?/p>

Dave及其團(tuán)隊(duì)建造了一個(gè)名為“奧托”（Otto）的機(jī)器人平臺(tái)，通過(guò)測(cè)量電解液的特性來(lái)確定其在電池中的有效性。將機(jī)器學(xué)習(xí)與Otto相結(jié)合，共同優(yōu)化電池的電解液。計(jì)算機(jī)會(huì)告訴Otto測(cè)試哪些電解液，然后Otto告訴計(jì)算機(jī)這些電解液的性質(zhì)。這種往返關(guān)系有助于機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行優(yōu)化，找到最好的電解液。Otto可以像人類(lèi)一樣快速混合和測(cè)試電解液，但與人類(lèi)不同的是，Otto可以全天侯運(yùn)行。

Dave及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了一種“非直覺(jué)的、新穎的電解液”。如果沒(méi)有此項(xiàng)研究，對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，這種電解液可能還是未知的。這顯示了機(jī)器學(xué)習(xí)在未來(lái)設(shè)計(jì)過(guò)程中廣大的應(yīng)用前景。此外，Otto可以自動(dòng)操作，加快測(cè)試和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使科學(xué)家能夠?qū)Ｗ⒂诤暧^研究。

斯科特能源創(chuàng)新研究所（Scott Institute For Energy Innovation）負(fù)責(zé)人Jay Whituck教授表示：“在創(chuàng)新方面，雖然機(jī)器人或算法無(wú)法取代訓(xùn)練有素的化學(xué)家的直覺(jué)，但我們的系統(tǒng)無(wú)疑可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并加速日常的科學(xué)和設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)程。我希望看到，其他實(shí)驗(yàn)室的同事們通過(guò)自動(dòng)化來(lái)擺脫無(wú)聊的東西，真正加快電池創(chuàng)新的步伐?！?br /> 責(zé)任編輯：YYX