新的机器学习方法可以为电动汽车电池开发提供动力

由马修Vollrath也指出

电池性能可以决定电动汽车的体验，从行驶里程到充电时间再到汽车的使用寿命。现在，人工智能已经让在加油站停车的时间内为电动汽车充电的梦想更有可能成为现实，并有助于改善电池技术的其他方面。

来源:约翰·安德森海狸制作公司

几十年来，电动汽车电池的发展一直受到一个主要瓶颈的限制:评估时间。在电池开发过程的每个阶段，新技术必须经过数月甚至数年的测试，才能确定它们能持续多久。但是现在，一个由斯坦福大学教授领导的团队10bet bwin斯特凡诺Ermon和威廉Chueh开发了一种基于机器学习的方法，可以将测试时间缩短98%。尽管该小组在电池充电速度上测试了他们的方法，但他们表示，这种方法可以应用于电池开发管道的许多其他部分，甚至可以应用于非能源技术。

“在电池测试中，你必须尝试大量的东西，因为你得到的性能会有很大的不同，”计算机科学助理教授埃尔蒙说。“有了人工智能，我们能够快速识别最有前途的方法，并减少许多不必要的实验。”

这项研究中,发表的自然来自斯坦福大学、麻省理工学院和丰田研究所的科学家们将基础学术研究和现实世界的工业应用联系在一起。十博网站怎么进入10bet bwin其目标是:找到在10分钟内为电动汽车电池充电的最佳方法，从而最大限度地延长电池的整体寿命。研究人员十博网站怎么进入编写了一个程序，仅基于几个充电周期，就可以预测电池对不同充电方式的反应。该软件还能实时决定哪些收费方式应该关注，哪些应该忽略。通过缩短试验的时间和数量，研究人员将测试过程从近两年缩短到16天。十博网站怎么进入

“我们想出了如何极大地加快极端快速充电的测试过程，”彼得·阿提亚(Peter Attia)说，他还是一名研究生时就领导了这项研究。“然而，真正令人兴奋的是方法。我们可以将这种方法应用于目前阻碍电池发展数月或数年的许多其他问题。”

更聪明的电池测试方法

设计超快充电电池是一项重大挑战，主要是因为很难让它们持久。快速充电的强度会给电池带来更大的压力，这通常会导致电池过早失效。电池组在电动汽车的总成本中占很大一部分，为了防止电池组受到这种损害，电池工程师必须测试一系列详尽的充电方法，以找出效果最好的一种。

信贷:Kindea实验室

这项新研究试图优十博网站怎么进入化这一过程。一开始，该团队发现快速充电优化相当于多次试错测试——这对人类来说效率低下，但对机器来说却是完美的问题。

“机器学习是一种试错法，但是以一种更聪明的方式，”计算机科学研究生阿迪提亚·格罗弗(Aditya Grover)说。“在确定何时探索——尝试新的和不同的方法——以及何时开发或瞄准最有前途的方法方面，计算机比我们强得多。”

该团队在两个关键方面利用了这一优势。首先，他们用它来减少每次骑行实验的时间。在一个之前的研究在美国，研究十博网站怎么进入人员发现，他们可以预测一个电池在前100次充电后的续航时间，而不是不停地给每个电池充电直到电池失效——这是测试电池寿命的通常方法。这是因为，机器学习系统在接受了几节电池循环失效的训练后，可以在早期数据中找到预示电池续航时间的模式。

其次，机器学习减少了他们必须测试的方法的数量。它不是平等地测试每一种可能的充电方式，也不是依靠直觉，而是从经验中学习，快速找到最好的协议进行测试。

通过在更少的周期内测试更少的方法，该研究的作者很快为他们的电池找到了最佳的超快速充电协议。Ermon说，除了大大加快了测试过程之外，计算机的解决方案也比电池科学家可能设计的更好，也更不寻常。

“它给了我们这个令人惊讶的简单充电协议——这是我们没有预料到的，”埃尔蒙说。该算法的解决方案不是在充电开始时以最高电流充电，而是在充电中间以最高电流充电。“这就是人和机器的区别:机器不受人类直觉的影响，人类直觉很强大，但有时会误导人。”

更广泛的应用

研究人员十博网站怎么进入表示，他们的方法几乎可以加速电池开发管道的每一个环节:从设计电池的化学成分，到确定电池的大小和形状，再到找到更好的制造和存储系统。这将不仅对电动汽车有广泛的影响，而且对其他类型的能源储存也有广泛的影响，这是全球范围内转向风能和太阳能的关键要求。

研究团队十博网站怎么进入包括，从左起，斯坦福大学教授William Chueh10bet bwin，丰田研究所的科学家
Muratahan Aykol，斯10bet bwin坦福大学博士生Aditya Grover，斯坦福大学博士校友Peter Attia，斯坦福大学教授
Stefano Ermon和TRI科学家Patrick Herring。(图片来源:Farrin Abbott)

“这是一种开发电池的新方法，”该研究的合著者、丰田研究所的科学家帕特里克·赫林说。十博网站怎么进入“拥有可以在学术界和产业界的大量人群中共享的数据，并且这些数据会被自动分析，这可以让创新速度更快。”

海岭补充说，这项研究的机器学习和数据收集系统将供未来的电池科学家免费使用。他说，通过使用这个系统来优化机器学习过程的其他部分，电池的发展——以及更新、更好的技术的到来——可以加速一个数量级甚至更多。

埃尔蒙说，这项研究的潜力甚至超出了电池领域。其他大数据测试问题，从药物开发到优化x射线和激光的性能，也可以通过使用机器学习优化而彻底改变。他说，最终，它甚至可以帮助优化最基本的过程之一。

“更大的希望是帮助科学发现的过程本身，”埃尔蒙说。“我们在问:我们能否设计这些方法来自动提出假设?”它们能帮助我们获取人类无法获取的知识吗?随着我们的算法越来越好，我们希望整个科学发现过程能够大大加快。”

斯坦福大学的其他合著者10bet bwin还包括Norman Jin, Yang- hung Liao, Michael H. Chen, Bryan Cheong, Nicholas Perkins, Zi Yang, Stephen Harris和Todor M. Markov。其他合著者来自麻省理工学院和丰田研究所。十博网站怎么进入

这项工作得到了丰田研究所、斯坦福能源公司子公司、托马斯·v·琼斯斯坦福研究生十博网站怎么进入奖学金、国家科学基金会、10bet bwin美国能源部和微软的支持。