Các nhà khoa học Nhật Bản phát triển AI có khả năng "đọc" bài báo khoa học để tìm kiếm vật liệu năng lượng mới

Hệ thống trí tuệ nhân tạo mang tên DIVE đang tạo nên một bước đột phá lớn trong việc đẩy nhanh quá trình tìm kiếm các vật liệu lưu trữ hydro hiệu quả. Đây là thành tựu mới nhất từ các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku, giúp tối ưu hóa quy trình phân tích dữ liệu khoa học vốn là một thách thức lớn trong ngành năng lượng hiện đại.

Cụ thể, các chuyên gia từ Viện Nghiên cứu Tiên tiến về Vật liệu (WPI-AIMR) thuộc Đại học Tohoku đã giới thiệu một quy trình làm việc sáng tạo dựa trên trí tuệ nhân tạo có tên là DIVE (Descriptive Interpretation of Visual Expression). Hệ thống này được thiết kế đặc biệt để tự động hóa việc phân tích các ấn phẩm khoa học, từ đó rút ngắn đáng kể thời gian tìm kiếm các vật liệu năng lượng tiềm năng cho tương lai.

Theo đội ngũ phát triển, các giải pháp tự động hoàn toàn có khả năng liên kết dữ liệu thực nghiệm với việc phát hiện vật liệu mới hiện vẫn đang ở giai đoạn sơ khai. DIVE ra đời như một lời giải cho thách thức này, cho phép trích xuất và cấu trúc hóa những thông tin quan trọng mà các phương pháp phân tích truyền thống thường bỏ lỡ hoặc không thể xử lý hiệu quả.

Điểm cốt lõi làm nên sự khác biệt của DIVE chính là khả năng trích xuất dữ liệu thực nghiệm chính xác trực tiếp từ các biểu đồ và hình ảnh được công bố trong các bài báo khoa học. Tính năng này biến các yếu tố trực quan trong nghiên cứu thành dữ liệu có cấu trúc, sẵn sàng cho việc phân tích chuyên sâu bằng máy tính mà không cần sự can thiệp thủ công quá nhiều.

Tính đến thời điểm công bố, hệ thống này đã xử lý thành công hơn 4.000 bài báo khoa học và thu thập được hơn 30.000 bản ghi dữ liệu riêng biệt. Khối lượng thông tin khổng lồ này cho phép các nhà khoa học thực hiện những phân tích so sánh trên quy mô lớn, từ đó phát hiện ra những quy luật vật lý và hóa học quan trọng mà mắt thường hoặc phương pháp thủ công khó lòng nhận diện được.

Trong các bài kiểm tra thực tế trên vật liệu lưu trữ hydro ở trạng thái rắn, DIVE đã chứng minh sự vượt trội hoàn toàn so với các giải pháp hiện nay. Độ chính xác trong việc trích xuất dữ liệu của nó cao hơn từ 10% đến 15% so với các mô hình AI thương mại hàng đầu và vượt xa các hệ thống mã nguồn mở hơn 30%.

Hệ thống còn được trang bị một giao diện đối thoại thông minh, nơi các nhà nghiên cứu chỉ cần nhập các thông số kỹ thuật mong muốn. Chỉ trong vòng vài phút, AI sẽ cung cấp một danh sách các vật liệu phù hợp nhất, bao gồm cả những loại vật liệu chưa từng được mô tả chính thức trước đây. Điều này thúc đẩy mạnh mẽ phương pháp "thiết kế ngược" (inverse design), nơi các đặc tính cần thiết được xác định trước và hệ thống sẽ tự động tìm kiếm vật liệu tương ứng.

Công nghệ DIVE hiện đã được tích hợp chặt chẽ với Nền tảng Hydro Kỹ thuật số (Digital Hydrogen Platform - DigHyd). Đây được coi là cơ sở dữ liệu lớn nhất thế giới về lưu trữ hydro ở trạng thái rắn, tạo ra một môi trường kỹ thuật số chuyên dụng đầu tiên cho việc thiết kế có mục tiêu các vật liệu hydro thế hệ mới, phục vụ cho mục tiêu năng lượng xanh toàn cầu.

Giáo sư Hao Li từ WPI-AIMR nhấn mạnh rằng việc hiểu rõ các đặc tính của vật liệu là yếu tố sống còn quyết định sự thành công của ngành năng lượng hydro sạch. Mục tiêu cuối cùng mà các nhà khoa học hướng tới là tạo ra một nguồn năng lượng an toàn, giá cả phải chăng và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống.

Cuối cùng, Giáo sư Li khẳng định rằng DIVE có khả năng rút ngắn đáng kể con đường từ những phát hiện khoa học trong phòng thí nghiệm đến ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp. Sự kết hợp giữa DIVE và DigHyd tạo nên một hệ thống dữ liệu bền vững, liên tục được cập nhật bởi các nghiên cứu mới mỗi ngày, hứa hẹn sẽ đẩy nhanh chu kỳ đổi mới sáng tạo trong ngành năng lượng hydro.