Siz doglan günüňizde ene-ataňyza näçe ýaşajakdygyňyzy aýdýan ekstrasensi göz öňüne getiriň. Şeýle tejribe, synag maglumatlarynyň ýekeje sikline esaslanyp, batareýanyň ömrüni hasaplamak üçin täze hasaplama modellerini ulanýan batareýa himikleri üçin hem mümkin.

ABŞ-nyň Energetika ministrliginiň (DOE) Argonne milli laboratoriýasynyň alymlary täze bir gözlegde dürli batareýa himiki maddalarynyň ömrüni çaklamak üçin maşyn öwrenmeginiň güýjüne ýüz tutdular. Alty dürli batareýa himiýasyny görkezýän 300 batareýadan ybarat toplumdan Argonne-de toplanan tejribe maglumatlaryny ulanmak arkaly alymlar dürli batareýalaryň näçe wagtlap işlejekdigini takyk kesgitläp bilerler.

Argonne alymlary dürli himiýalaryň dürli görnüşleri üçin batareýanyň ömrüniň çaklamalaryny etmek üçin maşyn öwrenme modellerini ulandylar. (Surat Shutterstock/Sealstep tarapyndan düşürildi.)

Maşyn öwrenme algoritminde alymlar kompýuter programmasyny başlangyç maglumatlar toplumy boýunça netije çykarmaga, soňra bolsa şol okuwdan öwrenenlerini başga maglumatlar toplumy boýunça karar kabul etmäge öwredýärler.

“Her dürli batareýa ulanylyşynda, jübi telefonlardan elektrik ulaglaryna we elektrik saklaýyş ulgamlaryna çenli, batareýanyň ömrü her bir sarp ediji üçin möhüm ähmiýete eýedir” diýip, gözlegiň awtory, Argonne hasaplaýyş alymy Noah Paulson aýtdy. “Batareýany müňlerçe gezek döwülýänçä siklde işletmeli bolmak ýyllar talap edip biler; biziň usulymyz dürli batareýalaryň nähili işleýändigini çalt anyklap bilýän hasaplama synag aşhanasyny döredýär”.

“Häzirki wagtda batareýanyň kuwwatynyň nähili pese gaçýandygyny kesgitlemegiň ýeke-täk ýoly batareýany hakykatdanam sikl arkaly ulanmakdyr” diýip, gözlegiň başga bir awtory, Argonne elektrohimigi Suzan “Sýu” Babinek sözüniň üstüne goşdy. “Bu örän gymmat we köp wagt alýar”.

Polsonyň sözlerine görä, batareýanyň ömrüni kesgitlemek prosesi çylşyrymly bolup biler. “Hakykatda batareýalar ebedi dowam etmeýär we olaryň näçe wagtlap dowam edýändigi olary nähili ulanýandygymyza, şeýle hem dizaýnyna we himiki düzümine baglydyr” diýip, ol aýtdy. “Şu wagta çenli batareýanyň näçe wagtlap dowam etjekdigini bilmegiň gowy usuly bolmady. Adamlar täze batareýa üçin pul harçlamaly bolýança näçe wagtlarynyň bardygyny bilmek isleýärler”.

Bu gözlegiň özboluşly taraplarynyň biri, onuň Argonne-de dürli batareýa katod materiallarynda, esasanam Argonne-niň patentlenen nikel-marganes-kobalt (NMC) esasly katodynda geçirilen giň synag işlerine daýanmagydyr. "Bizde dürli himiki maddalary görkezýän, dürli ýollar bilen zaýalanýan we döwülýän batareýalar bardy" diýip, Polson aýtdy. "Bu gözlegiň gymmaty, ol bize dürli batareýalaryň nähili işleýändigine mahsus bolan signallary bermegidir."

Polsonyň aýtmagyna görä, bu ugurda mundan beýläk-de gözleg geçirmek litium-ion batareýalarynyň geljegine ýol görkezmäge mümkinçilik berýär. “Biziň edip biljek zatlarymyzyň biri algoritmi belli himiýa boýunça öwretmek we onuň näbelli himiýa boýunça çaklamalar bermegidir” diýip, ol aýtdy. “Esasan, algoritm bize has uzak ömür hödürleýän täze we kämilleşdirilen himiýalaryň ugruna gönükdirmäge kömek edip biler”.

Şeýlelik bilen, Polson maşyn öwrenme algoritminiň batareýa materiallarynyň işlenip düzülmegini we synagdan geçirilmegini çaltlaşdyryp biljekdigine ynanýar. “Aýdaly, täze materialyňyz bar we ony birnäçe gezek sikl edýärsiňiz. Onuň uzak möhletli bolmagyny çaklamak üçin biziň algoritmimizi ulanyp, soňra ony tejribe arkaly siklleşdirmegi dowam etdirmek isleýärsiňizmi ýa-da islemeýärsiňizmi diýen karara gelip bilersiňiz.”

“Eger siz laboratoriýada ylmy işgär bolsaňyz, has köp materiallary has gysga wagtyň içinde açyp we synagdan geçirip bilersiňiz, sebäbi olary has çalt baha bermegiň usuly bar” diýip, Babinets sözüniň üstüne goşdy.

Barlag esasynda ýazylan makala, "Maşyn öwrenmek üçin aýratynlyk inženerçiligi batareýanyň ömrüni irki çaklamaga mümkinçilik berdi” atly makala 25-nji fewralda Journal of Power Sources žurnalynyň onlaýn sanynda çap edildi.

Paulson we Babinecden başga-da, makalanyň beýleki awtorlarynyň arasynda Argonne-den Jozef Kubal, Logan Ward, Saurabh Saxena we Wenquan Lu bar.

Bu barlag Argonne Laboratoriýasynyň Ylmy-barlag we işläp düzmek (LDRD) granty bilen maliýeleşdirildi.