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 liên quan

Bài đọc nhiều nhất

Bài mới trong ngày

Diễn Viên Bryan Cranston Tiết Lộ Bí Mật Hậu Trường Breaking Bad: Cảnh Walt Thuyết Phục Jesse Càng Ám Ảnh Hơn Khi Biết Sự Thật

Diễn Viên Bryan Cranston Tiết Lộ Bí Mật Hậu Trường Breaking Bad: Cảnh Walt Thuyết Phục Jesse Càng Ám Ảnh Hơn Khi Biết Sự Thật

Nguyễn Võ Bảo PhươngQuỳnh

Bryan Cranston tiết lộ chi tiết hậu trường thú vị của Breaking Bad khi chính ông không biết Walter White là người đầu độc Brock lúc quay cảnh đối đầu với Jesse. Sự thật này khiến một trong những phân đoạn kinh điển của phim trở nên ám ảnh hơn bao giờ hết.

Phim Ảnh
Siri AI cuối cùng cũng sắp ra mắt, trở thành tâm điểm của hệ sinh thái Apple Intelligence

Siri AI cuối cùng cũng sắp ra mắt, trở thành tâm điểm của hệ sinh thái Apple Intelligence

Khoa NguyenNguyễn Tiến Khoa

Sau nhiều lần trì hoãn kể từ khi được giới thiệu lần đầu tại WWDC 2024, Apple cuối cùng đã công bố chi tiết hơn về Siri AI tại WWDC 2026. Đây được xem là cuộc nâng cấp lớn nhất trong lịch sử của Siri, biến trợ lý ảo quen thuộc thành một chatbot AI thực thụ có khả năng trò chuyện, tìm kiếm, phân tích và thực hiện nhiều tác vụ phức tạp hơn trước.

Công Nghệ
Starlink thay đổi cách bán thiết bị, bắt đầu thu phí phần cứng hàng tháng

Starlink thay đổi cách bán thiết bị, bắt đầu thu phí phần cứng hàng tháng

Khoa NguyenNguyễn Tiến Khoa

Dịch vụ Internet vệ tinh Starlink vừa thực hiện một thay đổi lớn trong mô hình kinh doanh khi chuyển từ hình thức bán thiết bị một lần sang thu phí thuê phần cứng hàng tháng đối với khách hàng mới ở nhiều thị trường. Động thái này đánh dấu sự thay đổi đáng chú ý của dịch vụ Internet vệ tinh thuộc SpaceX, đồng thời đi kèm với việc tăng giá cước Internet tại một số gói dịch vụ.

Công Nghệ
Cơn sốt "Truyện ngoại giá rẻ": Sự thật về canh bạc bản quyền bóp nghẹt giấc mơ truyện tranh Việt

Cơn sốt "Truyện ngoại giá rẻ": Sự thật về canh bạc bản quyền bóp nghẹt giấc mơ truyện tranh Việt

hoanlagvnDũng Nhỏ TT

Phát ngôn mới đây của ông Thắng Nguyễn – CEO Vietales – về việc các dòng truyện tranh Nhật Bản, Hàn Quốc giá rẻ đang "bào mòn" sức sáng tạo nội địa đã châm ngòi cho một cuộc tranh luận nảy lửa. Liệu giá thành đang là rào cản khiến truyện tranh Việt "leo dốc" hụt hơi, hay câu chuyện thực sự nằm ở tư duy làm nội dung của các tác giả trong nước?

Giải trí
Lên đầu trang