《炒作之外:新一代人工智能在能源和材料领域的新机遇》

  • 来源专题:绿色化工
  • 发布时间:2024-03-06
  • 生成式人工智能可以从其他形式的人工智能和分析中创造额外价值,而能源和材料行业处于独特的有利地位,可以从这些进步中受益。

    浏览每日头条,几乎不可能不遇到关于人工智能最新前沿——生成人工智能的评论。似乎每个硅谷名人、风险投资家或临时技术专家都在谈论ChatGPT或Bard等数十个其他系统,而这些工具所具有的潜力远远超出了想象。

    领导者应该在多大程度上关注炒作?这不是技术专家第一次支持最新的最好的东西。人工智能时代应该被视为一种时尚而不予理会,还是领导者应该加倍投入最新的工具,将其作为解决技术问题的灵丹妙药?

    答案很可能两者都不是。我们的研究表明,依赖创新、数据分析和流程自动化的组织将从新一代人工智能中获益最多。在农业、化工、能源和材料领域,许多公司正在超越简单的用例,采取越来越创新的方法来采用新一代人工智能。据估计,未来几年将创造3900亿至5500亿美元的额外价值。

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    • 近日,来自美国能源部国家实验室、学术界和科技公司的1000多名科学家、工程师和工作人员讨论了人工智能在科学、能源和安全领域迅速出现的机遇和挑战,发布《人工智能在科学、能源和安全领域的应用》报告。该报告为美国能源部(DOE)制定了一个全面的愿景,即通过利用其在世界领先的高性能计算系统和数据基础设施方面的现有优势,扩大其在人工智能科学应用方面的工作。 该报告确定了六种人工智能能力,并描述了它们改变能源部项目领域的潜力。这些包括对电网等复杂系统的控制,以及ChatGPT等生成人工智能程序背后的大型语言模型等基础模型。该报告还列出了实现这些人工智能驱动的转型所需的横切技术。并且描述了科学人工智能在解决方案方面发挥重要作用的“重大挑战”。其中包括改进气候模型、寻找新的量子材料、为清洁能源设计新的核反应堆等。 报告指出,能源部在扩大美国在科学、能源和安全领域的全球领导地位方面处于独特地位。美国能源部运营着世界上最强大的超级计算机,包括新的exascale系统Frontier、Aurora和El Capitan,包括世界上最大的实验设施,在其17个国家实验室雇佣了50000多名员工。 美国能源部的六个国家实验室领导了人工智能研讨会系列和最终报告:阿贡、劳伦斯伯克利国家实验室、劳伦斯利弗莫尔国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室、橡树岭国家实验室和桑迪亚国家实验室。
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    • 《2024年能源领域人工智能报告》提供了一个雄心勃勃的框架,旨在加速清洁能源的部署,同时最大限度地降低气候变化带来的风险和成本。出版于2024年4月。 美国能源部(DOE)使命的一个重要方面是确保国家在短期和长期的能源独立和安全。应对这一挑战的关键是人工智能(AI)的持续发展,特别是在应用能源领域。作为应对这些挑战的第一步,一个由大约100名人工智能/机器学习和应用能源专家组成的小组于2023年12月在阿贡国家实验室召开会议,以规划与利用人工智能相关的未来需求。其目标是详细说明紧迫的技术挑战,并提出人工智能辅助解决方案。 由于其独特的资产组合,包括具有相关领域专业知识的高技能劳动力和一系列世界领先的实验设施,美国能源部处于解决与能源独立和安全相关的挑战的理想位置,这些设施在材料,化学等方面取得了进展。通过将这些资源与之前的《科学、能源和安全领域的人工智能》报告中概述的其他人工智能能力相结合,美国能源部可以利用人工智能保持在快速发展的领域的前沿。 本报告中描述的应用能源重点集中在对美国能源未来至关重要的五个领域,并强调了人工智能在塑造我们的世界方面可以发挥的关键作用——强调了在人工智能领域成为领导者以确保为全球能源需求提供有影响力的解决方案的紧迫性和重要性。这些领域包括核电、电网、碳管理、能源储存和能源材料。将这些整合在一起,并与其他人工智能科技领域的努力相结合,将是至关重要的。复杂性、所涉及的大规模工作、所需的实时决策、系统的健壮性以及安全隐患都构成了额外的挑战。本报告所描述的重大挑战跨越多个学科,并没有通过传统方法解决。人工智能解决此类问题的能力在于它能够同时处理多个系统特征,同时结合数据和特定领域模型,并且在规模和复杂性上这样做是不可能的。