Görüntü kaynağı: Sınırsız AI tarafından oluşturuldu
Geçmişte Mars'ta yaşam belirtileri bulmak ve Mars'ta hayatta kalmak için potansiyel bir yaşam alanı inşa etmek, insanlık için rüya gibi bir hedeftir.
Mars'ta oksijen üretimi, insanların Mars'a taşınmadan önce çözmesi gereken ilk sorunlardan biridir.
NASA daha önce Mars'ta oksijenin yerel olarak üretilebileceğini başarıyla doğrulamış olsa da - Perseverance gezginindeki oksijen üretim ekipmanı, 16 oksijen üretim deneyinde toplam 122 gram oksijen üretti (bir yavru köpeğin 10 saat boyunca nefes alması gereken oksijen miktarına eşdeğer), Mars'ta büyük ölçekli oksijen üretimini gerçekleştirmede hala birçok zorluk var.
Şimdi, yapay zeka (AI) bu zorluğun üstesinden gelmemize yardımcı olabilir. **
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, Marslı bir göktaşından katalizör yapabilen, oksijen üretim performansını test edebilen ve insan müdahalesi olmadan en iyi katalizör bulunana kadar işlemi tekrarlayabilen robotik bir AI kimyager geliştirdi. **
Ek olarak, araştırmacılar katalizörün simüle edilmiş Mars koşulları altında çalışabileceğini gösterdiler.
Aslında, belirli bir element listesinden bir katalizör tasarlamak, geleneksel "deneme yanılma" modeli için göz korkutucu bir görev olan geniş bir kimyasal alanı keşfetmeyi gerektirir. Örneğin, hammadde olarak 5 farklı Mars yerli cevheri kullanarak, %1'lik aralıkların tam sayı yüzde kombinasyonuna dayanarak, işlem insan emeği ile yapılmış olsaydı 2000 yıl sürecek olan 3764376 olası reçete vardır.
相关研究论文以"Robotik bir yapay zeka kimyacısı tarafından Mars meteorlarından oksijen üreten katalizörlerin otomatik sentezi"为题,已发表在 Nature 子刊 Nature Synthesis上。
Yazarlara göre, AI kimyagerleri, Mars'taki katalizörlerin yerinde sentezi için umut verici bir teknolojiyi temsil ediyor, oksijen üretimi için bir kavram kanıtı sağlıyor ve potansiyel olarak Mars'a gelecekteki insanlı görevleri etkiliyor.
6 haftadan az, daha iyi formülü bulun
Roket yakıtları ve yaşam destek sistemleri büyük miktarda oksijen tükettiğinden, oksijen tedariki Mars'taki insan faaliyetleri için birincil görev haline geldi.
Su aktivitesine dair son kanıtlar, oksijen evrim reaksiyonu (OER) katalizörleri kullanılarak güneş enerjisiyle çalışan bir elektrokimyasal su oksidasyon işlemi yoluyla Mars'ta büyük ölçekli oksijen üretimi olasılığını artırdı.
Bununla birlikte, yerel Mars hammaddelerinden kullanılabilir OER katalizörlerini sentezlemek için üstesinden gelinmesi gereken iki büyük teknik zorluk vardır. Birincisi, uzun astronomik mesafeler insanların gerçek zamanlı olarak uzaktan yönlendirmesini engellediğinden, sentez sistemi insansız ve özerk olmalı ve ikincisi, AI algoritmaları aracılığıyla en iyi katalizör formülasyonunu verimli bir şekilde tanımlamak için bilimsel zeka ile donatılmalıdır.
Ve AI botları, bu zorlukların her ikisini de çözmek için tek uygulanabilir teknoloji gibi görünüyor. Bu robotik sistemler, kimyasal bilgi edinebilen ve tahmine dayalı fiziksel modeller oluşturabilen akıllı bir alt sistem gerektirir.
Bu araştırmada geliştirilen yapay zeka kimyagerleri, kimyasal sentez, yapısal karakterizasyon ve performans testinin tüm sürecini gerçekleştirmek için yalnızca mobil robotları ve 14 göreve özgü kimyasal iş istasyonunu kullanmakla kalmayıp, aynı zamanda kimyasal sentez görevleri için en iyi formülasyonu tasarlamak için makine öğrenimi (ML) algoritmaları ve teorik modellerle birleştirilmiş güçlü bilgi işlem modülleri aracılığıyla robot tarafından elde edilen deneysel verileri ve ilk prensip simülasyon verilerini analiz edebilen otomatik ve otonom sentezi gerçekleştirebilir.
Yapay zeka kimyagerlerinin Mars'taki çalışmalarını kolaylaştırmak için çalışma, OER elektrokatalizörlerinin yerinde sentezi için iki katmanlı bir iş akışı önermektedir. ** Dış katman, robotlar ve çeşitli "akıllı" kimyasal iş istasyonları tarafından yapılan 12 adımlı otomatik deney ve veri yönetimi içerir ve iç katman, akıllı bilgi işlem "beyni" tarafından gerçekleştirilen dokuz ardışık dijital işlemi içerir.
Şekil: OER elektrokatalizörleri için her şeyi kapsayan bir sistem tasarlamak ve üretmek için Mars sahasında bir mobil robot, bir bilgi işlem "beyni", bir bulut sunucusu ve 14 göreve özel iş istasyonundan oluşan bir AI kimyagerinin iş akışı.
Makaleye göre, AI kimyagerinin yüksek entropili elektrokatalizörler için en uygun sentez tarifini keşfetmesi, geleneksel deneme-yanılma deneysel paradigmasına kıyasla 5 kat hızlandırıldı.
Buna ek olarak, araştırmacılar, 3764376 kombinasyondan seçilen 6 metalik elementten oluşan bir OER katalizörü tasarlamada geleneksel deneme-yanılma protokollerine göre üstünlüğü göstermek için AI kimyagerleri tarafından yönlendirilen veriye dayalı bir protokol tasarladılar.
Makaleye göre, altı haftalık bir süre boyunca, AI kimyagerleri, umut verici bir OER katalizör formülasyonu ve en uygun sentez koşullarını sağlayan tahmine dayalı bir model oluşturmak için yaklaşık 30.000 teorik veri kümesinden ve 243 deneysel veri kümesinden öğrenmek için makine öğrenimi ve Bayes optimizasyon algoritmalarını kullandılar.
Mars Oksijen, Yapay Zeka veya "Katalizör"
MOXIE'nin NASA'nın Perseverance'ında üretmeyi başardığı az miktarda oksijene ek olarak, 2022'de Portekiz'deki Lizbon Üniversitesi'nde fizikçi olan Vasco Guerra ve meslektaşları da bir plazma reaktöründe bir elektron ışını kullanılarak daha fazla oksijen üretilebileceğini öne sürdüler.
Mars basıncına ve bileşimine uyan havayı, reaksiyon odasına bir elektron ışını yayarak havanın yaklaşık yüzde 30'unu oksijene dönüştüren metal bir tüpe enjekte ettiler. Araştırmalar, cihazın saatte yaklaşık 14 gram oksijen üretebileceğini tahmin ediyor, bu da 28 dakikalık solunumu desteklemeye yetiyor.
Bununla birlikte, bu, küçük bir yaşam destek sistemini sürdürmek veya küçük bir roketi beslemek için yeterli olsa da, Mars'a insanlı bir görev, daha büyük ölçekli ve daha verimli oksijen üretim ekipmanı gerektirecektir.
NASA, 4 astronottan oluşan bir ekibin Mars'ta bir yıl boyunca hayatta kalmak için yaklaşık bir ton oksijene ve Mars yüzeyinden havalanıp Dünya'ya dönmek için yaklaşık 7 ton oksijene ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor. Bu nedenle, geleceğin oksijen üretim tesisinin bir araba büyüklüğünde olması ve uzun süre güvenilir bir şekilde çalışabilmesi gerekebilir. **
Bu çalışmada önerilen AI kimyagerleri, Mars'ta oksijen üretiminde yeni bir atılım gerçekleştirdiler, Mars'ta oksijen üretimi için yeni fikirler sağladılar ve belki de büyük ölçekte oksijen üretmeyi mümkün kıldılar.
Son yıllarda yapay zeka, insanın evreni keşfetme olanaklarını genişletti. Gelecekte, AI, insanların Mars'ta yaşaması için bir "katalizör" olabilir.
Kağıt Bağlantısı:
View Original
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
2000 yılında, Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nin "AI kimyacısı", Mars ortamında oksijen üretebilen Nature alt dergisinde yayınlandı
Orijinal kaynak: Akademik Başlıklar
Geçmişte Mars'ta yaşam belirtileri bulmak ve Mars'ta hayatta kalmak için potansiyel bir yaşam alanı inşa etmek, insanlık için rüya gibi bir hedeftir.
Mars'ta oksijen üretimi, insanların Mars'a taşınmadan önce çözmesi gereken ilk sorunlardan biridir.
NASA daha önce Mars'ta oksijenin yerel olarak üretilebileceğini başarıyla doğrulamış olsa da - Perseverance gezginindeki oksijen üretim ekipmanı, 16 oksijen üretim deneyinde toplam 122 gram oksijen üretti (bir yavru köpeğin 10 saat boyunca nefes alması gereken oksijen miktarına eşdeğer), Mars'ta büyük ölçekli oksijen üretimini gerçekleştirmede hala birçok zorluk var.
Şimdi, yapay zeka (AI) bu zorluğun üstesinden gelmemize yardımcı olabilir. **
Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi liderliğindeki bir araştırma ekibi, Marslı bir göktaşından katalizör yapabilen, oksijen üretim performansını test edebilen ve insan müdahalesi olmadan en iyi katalizör bulunana kadar işlemi tekrarlayabilen robotik bir AI kimyager geliştirdi. **
Ek olarak, araştırmacılar katalizörün simüle edilmiş Mars koşulları altında çalışabileceğini gösterdiler.
Aslında, belirli bir element listesinden bir katalizör tasarlamak, geleneksel "deneme yanılma" modeli için göz korkutucu bir görev olan geniş bir kimyasal alanı keşfetmeyi gerektirir. Örneğin, hammadde olarak 5 farklı Mars yerli cevheri kullanarak, %1'lik aralıkların tam sayı yüzde kombinasyonuna dayanarak, işlem insan emeği ile yapılmış olsaydı 2000 yıl sürecek olan 3764376 olası reçete vardır.
相关研究论文以"Robotik bir yapay zeka kimyacısı tarafından Mars meteorlarından oksijen üreten katalizörlerin otomatik sentezi"为题,已发表在 Nature 子刊 Nature Synthesis上。
6 haftadan az, daha iyi formülü bulun
Roket yakıtları ve yaşam destek sistemleri büyük miktarda oksijen tükettiğinden, oksijen tedariki Mars'taki insan faaliyetleri için birincil görev haline geldi.
Su aktivitesine dair son kanıtlar, oksijen evrim reaksiyonu (OER) katalizörleri kullanılarak güneş enerjisiyle çalışan bir elektrokimyasal su oksidasyon işlemi yoluyla Mars'ta büyük ölçekli oksijen üretimi olasılığını artırdı.
Bununla birlikte, yerel Mars hammaddelerinden kullanılabilir OER katalizörlerini sentezlemek için üstesinden gelinmesi gereken iki büyük teknik zorluk vardır. Birincisi, uzun astronomik mesafeler insanların gerçek zamanlı olarak uzaktan yönlendirmesini engellediğinden, sentez sistemi insansız ve özerk olmalı ve ikincisi, AI algoritmaları aracılığıyla en iyi katalizör formülasyonunu verimli bir şekilde tanımlamak için bilimsel zeka ile donatılmalıdır.
Ve AI botları, bu zorlukların her ikisini de çözmek için tek uygulanabilir teknoloji gibi görünüyor. Bu robotik sistemler, kimyasal bilgi edinebilen ve tahmine dayalı fiziksel modeller oluşturabilen akıllı bir alt sistem gerektirir.
Bu araştırmada geliştirilen yapay zeka kimyagerleri, kimyasal sentez, yapısal karakterizasyon ve performans testinin tüm sürecini gerçekleştirmek için yalnızca mobil robotları ve 14 göreve özgü kimyasal iş istasyonunu kullanmakla kalmayıp, aynı zamanda kimyasal sentez görevleri için en iyi formülasyonu tasarlamak için makine öğrenimi (ML) algoritmaları ve teorik modellerle birleştirilmiş güçlü bilgi işlem modülleri aracılığıyla robot tarafından elde edilen deneysel verileri ve ilk prensip simülasyon verilerini analiz edebilen otomatik ve otonom sentezi gerçekleştirebilir.
Yapay zeka kimyagerlerinin Mars'taki çalışmalarını kolaylaştırmak için çalışma, OER elektrokatalizörlerinin yerinde sentezi için iki katmanlı bir iş akışı önermektedir. ** Dış katman, robotlar ve çeşitli "akıllı" kimyasal iş istasyonları tarafından yapılan 12 adımlı otomatik deney ve veri yönetimi içerir ve iç katman, akıllı bilgi işlem "beyni" tarafından gerçekleştirilen dokuz ardışık dijital işlemi içerir.
Makaleye göre, AI kimyagerinin yüksek entropili elektrokatalizörler için en uygun sentez tarifini keşfetmesi, geleneksel deneme-yanılma deneysel paradigmasına kıyasla 5 kat hızlandırıldı.
Buna ek olarak, araştırmacılar, 3764376 kombinasyondan seçilen 6 metalik elementten oluşan bir OER katalizörü tasarlamada geleneksel deneme-yanılma protokollerine göre üstünlüğü göstermek için AI kimyagerleri tarafından yönlendirilen veriye dayalı bir protokol tasarladılar.
Makaleye göre, altı haftalık bir süre boyunca, AI kimyagerleri, umut verici bir OER katalizör formülasyonu ve en uygun sentez koşullarını sağlayan tahmine dayalı bir model oluşturmak için yaklaşık 30.000 teorik veri kümesinden ve 243 deneysel veri kümesinden öğrenmek için makine öğrenimi ve Bayes optimizasyon algoritmalarını kullandılar.
Mars Oksijen, Yapay Zeka veya "Katalizör"
MOXIE'nin NASA'nın Perseverance'ında üretmeyi başardığı az miktarda oksijene ek olarak, 2022'de Portekiz'deki Lizbon Üniversitesi'nde fizikçi olan Vasco Guerra ve meslektaşları da bir plazma reaktöründe bir elektron ışını kullanılarak daha fazla oksijen üretilebileceğini öne sürdüler.
Mars basıncına ve bileşimine uyan havayı, reaksiyon odasına bir elektron ışını yayarak havanın yaklaşık yüzde 30'unu oksijene dönüştüren metal bir tüpe enjekte ettiler. Araştırmalar, cihazın saatte yaklaşık 14 gram oksijen üretebileceğini tahmin ediyor, bu da 28 dakikalık solunumu desteklemeye yetiyor.
Bununla birlikte, bu, küçük bir yaşam destek sistemini sürdürmek veya küçük bir roketi beslemek için yeterli olsa da, Mars'a insanlı bir görev, daha büyük ölçekli ve daha verimli oksijen üretim ekipmanı gerektirecektir.
NASA, 4 astronottan oluşan bir ekibin Mars'ta bir yıl boyunca hayatta kalmak için yaklaşık bir ton oksijene ve Mars yüzeyinden havalanıp Dünya'ya dönmek için yaklaşık 7 ton oksijene ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor. Bu nedenle, geleceğin oksijen üretim tesisinin bir araba büyüklüğünde olması ve uzun süre güvenilir bir şekilde çalışabilmesi gerekebilir. **
Bu çalışmada önerilen AI kimyagerleri, Mars'ta oksijen üretiminde yeni bir atılım gerçekleştirdiler, Mars'ta oksijen üretimi için yeni fikirler sağladılar ve belki de büyük ölçekte oksijen üretmeyi mümkün kıldılar.
Son yıllarda yapay zeka, insanın evreni keşfetme olanaklarını genişletti. Gelecekte, AI, insanların Mars'ta yaşaması için bir "katalizör" olabilir.
Kağıt Bağlantısı: