Newswise — Дмитрий Быков, старший научный сотрудник отдела исследований и разработок в области вычислительной техники, и Гектор Корсо, научный сотрудник с докторской степенью, каждый из которых имеет докторскую степень в области вычислительной химии и работает в Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики, являются экспертами в использовании искусственного интеллекта, или ИИ, с самыми быстрыми в мире суперкомпьютерами для изучения науки.

Они могут легко говорить о методологиях теоретической химии и квантовой механики с использованием высокопроизводительных вычислений и их параллельных реализациях на гетерогенных суперкомпьютерных архитектурах.

Однако в их впечатляющий набор навыков не входит составление бизнес-плана, привлечение венчурного капитала, управление командой продаж, управление маркетингом или любые другие необходимые для бизнеса навыки, которые могут определить успех технологии на рынке.

Именно здесь на помощь приходит Управление по технологическому переходу (OTT) Министерства энергетики США. Его программа Energy I-Corps объединяет команды исследователей, часто не имеющих опыта работы в бизнесе или знаний, с отраслевыми наставниками в рамках захватывающей двухмесячной программы обучения, где ученые определяют свои технологии. ценностные предложения, проводить интервью с заинтересованными сторонами и разрабатывать жизнеспособные рыночные пути. Две команды ORNL приняли участие в когорте 18, завершившейся в марте, помогая коммерциализировать результаты своих исследований.

Команды финансировались Управлением ветроэнергетических технологий Управления по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии и Программой перспективных научных компьютерных исследований Управления науки.

«Это ускоренный курс по этим темам», — сказал Быков, который закончил программу вместе с Корсо. «Я не бизнесмен; У меня нет опыта работы в бизнесе. Моя докторская степень. находится в квантовой физике».

Быков и Корзо, ученые, работавшие в Oak Ridge Leadership Computing Facility, пользовательском центре Управления науки Министерства энергетики США, были одной из двух команд ORNL в когорте 18. Другая группа состояла из Джима Тобина и Випина Кумара из ORNL из отдела производственных наук ORNL с их технология под названием IndraGuard предназначена для защиты лопастей ветряных турбин от разрушительных ударов молнии.

Energy I-Corps помогает ответить на фундаментальные вопросы, которыми ученые обычно не занимаются: «С чего начать, с кем поговорить, что почитать», — сказал Быков. «Я понятия не имел. Это один из шагов. Это не даст мне степени MBA, но это очень хороший практический опыт. Это введение для таких людей, как я, у которых нет опыта в бизнесе».

Технология Быкова и Корзо под названием GreenSight предлагает решения на базе искусственного интеллекта для снижения энергопотребления и повышения безопасности данных. Их исследования, финансируемые программой передовых научных компьютерных исследований Министерства энергетики США, обеспечивают плавную интеграцию программных услуг, одновременно обеспечивая устойчивость и конфиденциальность данных на каждом этапе обработки. Их технология представляет собой оптимизированный по энергопотреблению модуль искусственного интеллекта, предназначенный для полной интеграции с обычным оборудованием, устраняя необходимость в дополнительных вычислительных ресурсах. Технология основана на искусственном интеллекте, но в отличие от стандартных инструментов искусственного интеллекта ее можно использовать локально, например, на личном ноутбуке пользователя.

«В этом была часть его ценности», — сказал Корсо. «Обучение модели ИИ требует много энергии. Мы пытаемся обеспечить безопасность с помощью чего-то, что может работать локально, без специального оборудования, и сделать его энергоэффективным. Мы разработали эту модель, исходя из идеи того, как работает человеческий мозг».

Например, при чтении книги мозг не сохраняет все данные, но читатель сохраняет определенные важные фрагменты информации, пояснил Корсо. Стандартный ИИ сохраняет всю информацию в книге, что требует много энергии и ресурсов. Но GreenSight потребляет меньше энергии и может выполнять в 10 раз больше задач, используя лишь часть энергии, обеспечивая при этом ту же информацию. Отсюда и его название.

Другие члены группы ORNL когорты 18, Тобин, старший сотрудник по исследованиям и разработкам и главный исследователь группы, и Кумар, сотрудник по исследованиям и разработкам, узнали, как коммерциализировать технологию, которая могла бы помочь ветроэнергетической отрасли достичь национальных целей по сокращению выбросов углерода.

В ходе исследования, финансируемого Управлением передовых материалов и производственных технологий Министерства энергетики США и Управлением ветроэнергетических технологий, Кумар разработал IndraGuard, нанотехнологическое многофункциональное покрытие, позволяющее продлить срок службы лопастей ветряных турбин и сократить время их простоя за счет улучшенной защиты от ударов молний. На удары молний и экстремальные погодные условия приходится почти 80% простоев ветряных турбин, что приводит к высоким затратам на ремонт и логистику. За год в США произошло более 77 000 ударов молнии в лопасти ветряных турбин, причем каждая турбина подвергалась удару молнии в среднем один или два раза в год.

Хотя Кумар разработал технологию покрытия в лаборатории, вывести ее на рынок – совсем другая история. Энергетический I-Корпус провел обучение для этого.

Кумар сказал, что до участия в программе он был в «Стране фантазий». «Я чувствовал, что у меня есть отличное покрытие, и оно понравится всем», — сказал он. Но благодаря программе и контактам Тобина с промышленностью они опросили более 80 человек и более конкретно и подробно узнали, что им нужно, чтобы определить, будет ли покрытие работать в реальном мире.

«Мне пришлось адаптировать покрытие под нужды отрасли. Умение выслушивать их болевые точки и то, что нам действительно нужно сделать, чтобы удовлетворить нужды отрасли, было самым большим преимуществом программы», — сказал Кумар. «Это вещи, о которых я никогда не думал. Промышленность хотела больше испытаний, они хотели знать, как долго она прослужит, чтобы обеспечить возврат инвестиций и как ее можно масштабировать. Это то, что Energy I-Corpors помог мне понять».

Тобин, который ранее проработал более десяти лет в GE Renewable Energy, но мало общался с реальными пользователями турбин, сказал, что программа — отличный способ узнать, что им действительно нужно.

В ходе этих обсуждений команда разработала документ объемом 1700 слов с извлеченными уроками и диаграмму с подробным описанием проблем заинтересованных сторон, которую команда могла бы применить в своих усилиях по коммерциализации. Ученые выслушали потенциальных клиентов, специалистов по турбинам и экспертов по молниям и, опираясь на дорожную карту, согласно которой их бизнес-планы были реализованы до 2028 года, скорректировали свои усилия.

«Этот опыт помог прояснить, что еще необходимо сделать, чтобы снизить риски для этой технологии и доказать ее эффективность, чтобы промышленность приняла ее», — сказал Тобин. «Это также помогло проверить различные потенциальные пути коммерциализации и определить, какие пути могут привести к краткосрочному успеху по сравнению с другими путями».

«Программа Energy I-Corps ускоряет и расширяет понимание того, как технологии вписываются в рынок и как деньги на самом деле движутся вокруг разработки и внедрения технологий. С точки зрения усилий, это трудный подъем в гору», — сказала она. «Но взгляд исследователя быстро переключается на панораму, и они начинают понимать истинную ценность и привлекательность рынка».

Тобин добавил, что Energy I-Corps помогает выполнять задачи ORNL, а также Министерства энергетики.

«Понимание того, что действительно важно – и не важно – для тех, кто действительно может использовать то, над чем мы работаем, жизненно важно для принятия решающего выбора, чтобы гарантировать, что мы разрабатываем что-то ценное и достойное будущих инвестиций налогоплательщиков», — сказал он.

Сказал Кумар: «Самый большой урок, который я всем преподаю: прежде чем предлагать решение, поговорите с представителями отрасли и поймите их болевые точки. То, что вы решаете, может не соответствовать потребностям отрасли. Это действительно важно для любого хорошего коммерциализированного исследования».

В турнире примут участие две команды ОРНЛ. Когорта 19 , который начинается 16 сентября. В команду Green Capture, финансируемую Управлением по управлению ископаемой энергией и выбросами углерода Министерства энергетики США, входят исследователи ORNL Сайед Ислам и Николас Грегорич, а также отраслевой наставник Замиди Ахмад из Generon. Green Capture — это доступная мембранная технология, которая эффективно удаляет углекислый газ из выбросов электростанций, работающих на ископаемом топливе, используя экологически устойчивый процесс абсорбции. В команду HFLW Concrete, финансируемую Управлением промышленной эффективности и декарбонизации Министерства энергетики США, входят исследователи ORNL Чжэнлай Шен и Адам Брукс, а также наставник персонала ORNL Хиллари Фишлер. Бетон с высоким наполнителем и низким содержанием воды, или HFLW, представляет собой инновационный и экологически безопасный строительный материал, разработанный для удовлетворения потребностей современного строительства.

UT-Battelle управляет ORNL Управления науки Министерства энергетики США, крупнейшего спонсора фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах. Научный отдел Министерства энергетики США работает над решением некоторых из наиболее острых проблем нашего времени. Для получения дополнительной информации посетите Energy.gov/science.. —Лоуренс Бернард