Na braiteoirí réabhlóideach is féidir a shábháil na milliúin cadhnraí

I braiteoirí Teastaíonn fuinneamh seasmhach ó fheistí leighis agus ó na feistí a úsáidtear chun monatóireacht a dhéanamh ar bhonneagar, a sholáthraíonn cabhlaigh de chadhnraí a bhfuil sé i ndán dóibh ídiú agus a n-athsholáthrófar iad de ghnáth: de réir staidéar de chuid an Aontais Eorpaigh le déanaí, faoi 2025 déanfaimid athrú thart ar 78 milliún taisc in aghaidh an lae.

Ag cur san áireamh an t-éileamh atá ag fás ar fheistí i gcónaí-ar, go páirteach mar gheall ar úsáid ollmhór na foghlama domhain agus iarratais AI le haghaidh rialaithe agus monatóireachta, is ceist atá ag éirí níos práinní é réiteach eile a fháil ar bhraiteoirí faoi thiomáint ceallraí.

Tagann turgnamh an-gealtach sa chiall seo ó ghrúpa taighdeoirí ó Polaiteicnice Zurich tiomáinte ag Marc Serra-Garcia agus an tOllamh Geoifisice ETH Johan Robertsson: d'fhorbair an fhoireann a braiteoir meicniúil go hiomlán éighníomhach, in ann tascanna domhainfhoghlama a dhéanamh gan fuinneamh a chaitheamh.

Róbataic, an braiteoir “dath” a dhéanann aithris ar íogaireacht an chraicinn
Seo é an chaoi a bhfuil luachanna morálta i bhfolach ag córais bunaithe ar AI…

Braiteoirí i gcónaí gan cadhnraí: an staidéar

Tá grúpa taighde ó ETH Zurich díreach tar éis a fhoilsiú ar “Ábhair fheidhmiúla Casta” staidéar a dhéanann cur síos ar fheidhmiú a braiteoir úrnua a d’fhéadfadh saol na bhfeistí comhtháite faoi thiomáint ceallraí a réabhlóidiú, amhail ionchlannáin leighis agus feistí cliste faoi thiomáint AI.

I córais mhonatóireachta suiteáilte ar fhoirgnimh agus ar bhonneagair, ar fheistí leighis agus cinn IoT faoi uisce a thomhaiseann teocht agus CO2 in uiscí aigéin cheangal fuinneamh tairiseach d'fhonn feidhmiú. I láthair na huaire, is mó a sholáthraíonn an fuinneamh seo ceallraí a mhaireann, de réir staidéar AE le déanaí, dhá bhliain (nó níos lú) ar an meán.

De réir imscrúdú an tionscadail taighde CUMASÚ, tógfaidh sé seo sna blianta atá le teacht táirgeadh na céadta milliún cadhnraí gach bliain: más rud é nach bhfuil tú ag obair a lengthen an saolré ceallraí, léigh muid sa staidéar, “faoi ​​2025 caithfimid thart ar 78 milliún gach lá ”, ag cur san áireamh iad siúd a chothaíonn amháin Gléasanna IoT.

Leathnaigh saol na ceallraí is cinnte gur réiteach é, ach tá daoine ann freisin a thugann faoin tionscadal uaillmhianach de deireadh a chur go hiomlán le húsáid cadhnraí le haghaidh feistí cliste i gcónaí: is é seo an cás leis an bhfoireann taighdeoirí ETH faoi stiúir Marc Serra-Garcia e Johan Robertsson, a d'fhorbair (agus a phaitinnigh) le déanaí an chéad braiteoir éighníomhach fónónach atá in ann tascanna meaisínfhoghlama a dhéanamh.

Lionsaí tadhaill "cliste" chun domhan nua a iniúchadh
Soitheach Naofa na ceimice glas: fluaircheimiceáin saor ó thocsaineacht

An braiteoir fóin, líonra néareolaíoch meicniúil

Il braiteoir fóinónach forbartha ag taighdeoirí ETH Is áireamhán meicniúil casta in ann a ghníomhachtú agus fuaimeanna a aithint ar bhealach analógach agus go hiomlán éighníomhach a bhuíochas dá struchtúr ar leith. Mar sin, a mhíníonn Serra-Garcia, “comhdhéanta go heisiach de sileacain agus nach bhfuil miotail throma tocsaineacha ná créanna tearca, mar a dhéanann braiteoirí leictreonacha traidisiúnta".

Seo líonra néareolaíoch meicniúil, mar a chuirtear síos air sa pháipéar, tá sé déanta suas de iliomad plátaí micreastruchtúrtha comhionann nó comhchosúil, ceangailte le barraí bídeacha ceangail a fheidhmíonn mar bog agus iad ceangailte le déithe gníomhaithe piezoelectric.

Chun dearadh casta na micreaphlátaí a fhorbairt (táimid ag caint faoi wafer sileacain 380 µm), d'úsáid na taighdeoirí samhlacha ríomhaireachta agus halgartaim a shainigh cothromaíochtaí agus geoiméadracht micrea-struchtúir an ábhair mheitea-ábhar. Is é an toradh a ríomhaire analógach in ann tascanna a dhéanamh foghlaim uathoibríoch agus cruinneas níos mó ná 90 faoin gcéad a bhaint amach i dtéarmaí rangú dénártha.

Is é an teagmhas spreagtha, an ceann a thiontaíonn an spreagadh ina chomhartha leictreach, ná an fuaim. Nó in áit, tá siad an focail aonair á labhairt ag an duine: an braiteoir fónónach a forbraíodh i saotharlanna Chonradh na Gaeilge Páirc Nuálaíochta na hEilvéise Zurich Ní chuireann Dübendorf teorainn le fuaimeanna a scagadh, ach díríonn sé arpróiseáil éighníomhach imeachtaí casta.

Tá líonra néarúil comhdhéanta de 81 eilimint, deir an t-iarratas ar phaitinn, in ann idirdhealú a dhéanamh idir focail gníomhachtaithe aonair (mar shampla, “trí” agus “ceithre”).

Inbhuanaitheacht an tionscail mianadóireachta: dúshlán atá ag éirí níos práinní
Geilleagar ciorclach agus gluaisteáin leictreacha: tá an todhchaí i bhfad níos dlúithe

An braiteoir cumhachta nialasach is féidir a idirdhealú focail

I gléasanna cliste cosúil le pedometers agus séadairí tá an tasc a bhrath a imeacht spreagtha an spreagadh a thiontú ina chomhartha leictreach. Baineann an ghníomhaíocht bhrath, áfach, le tomhaltas fuinnimh fiú nuair a bhíonn na gléasanna ar fuireachas.

Is féidir leis an líonra néaraíoch meicniúil a forbraíodh ag ETH, ar an láimh eile, teagmhas sonrach a bhrath go hiomlán éighníomhach, le a tomhaltas fuinnimh nialasach.

La freagra braiteoir tá sé spreagtha ag cumhacht an spreagtha ionchuir: a luaithe a bhraitear an teagmhas, an freagra úsáideann ionchur fuinnimh chun ciorcad leictreach a chumhachtú: “Oibríonn an braiteoir go meicniúil amháin agus ní gá foinse cumhachta seachtrach”, a mhíníonn an tOllamh Johan Robertsson, “ní úsáideann sé ach an fuinneamh creathadh atá sna fuaimthonnta".

Aon uair a fhuaimnítear focal áirithe nó a ghintear ton nó torann ar leith, beidh an tonn fuaime astaithe faoi deara an braiteoir creathadh. Is leor an fuinneamh seo ansin chun a impulse beag bídeach leictreach a chuireann gléas leictreonach casta air.

Forbraíodh an fhréamhshamhail i Dübendorf i gCanton Zurich is féidir idirdhealú a dhéanamh idir focail abair “trí” agus “ceithre”: Toisc go bhfuil níos mó fuinneamh fuaime ag an bhfocal “ceithre” a shamhlaíonn an braiteoir ná an focal “trí,” creathadh sé an braiteoir, agus ní dhéanann “trí”.

Ciallaíonn sé seo, a mhíníonn na heolaithe, gur féidir an focal "ceithre" a úsáid chun feiste a chasadh air nó chun próisis bhreise a spreagadh, agus "trí" á rá nach dtarlaíonn aon rud.

Intleacht shaorga agus tiomáint uathrialach: ritheann spórt mótair sa dorchadas
Uisce, féar agus daonnacht: teorainneacha cognaíocha na hIntleachta Saorga

Serra-Garcia: fréamhshamhail dhaingean faoi 2027

Ba cheart go mbeadh leaganacha níos nuaí den braiteoir, a mhíníonn na taighdeoirí, in ann idirdhealú a dhéanamh suas le dhá fhocal déag éagsúla agus beidh siad i bhfad níos lú ná an fhréamhshamhail paitinnithe, is é sin an méid pailme: mar a mhíníonn na scoláirí, is é an cuspóir miniaturize teicneolaíochta.

Na cásanna úsáide féideartha le haghaidh i braiteoirí réabhlóideach saor ó cheallraí cuir an monatóireacht crith talún agus foirgneamh: D’fhéadfaí iad a úsáid chun fuinneamh tonnta a thaifeadadh nó chun a bhrath nuair a fhorbraíonn scoilt sa choincréit.

Tá suim freisin maidir le monatóireacht a dhéanamh ar toibreacha ola tréigthe, mínigh údair an staidéir: táirgeann an gás a éalaíonn ó na toibreacha hiss tréith, agus d'fhéadfadh braiteoir den chineál seo é a bhrath gan leictreachas a chaitheamh i gcónaí.

Feiceann Serra-Garcia feidhmchláir i móil freisin gairis leighis, mar shampla ionchlannáin cochlear, a éilíonn soláthar buan cumhachta le haghaidh próiseála comhartha trí chadhnraí an-bheaga ar gá iad a athsholáthar gach 12 uair an chloig.

"Tá suim mhór i braiteoirí fuinnimh nialasach sa tionscal freisin,” a deir Serra-Garcia, atá ag obair anois ag AMOLF san Ísiltír.

Is é sprioc a fhoireann fréamhshamhail soladach a sheoladh faoi 2027: "Murar éirigh linn faoin am sin suim aon duine a mhealladh”, dar críoch an taighdeoir, “D’fhéadfaimis ár ngnó nuathionscanta féin a aimsiú".

2024 marcáilte le seachtó bliain de CERN agus nuálaíocht
WSense, seo mar a shroicheann Idirlíon na Rudaí doimhneacht na farraige