ನೀವು ಹುಟ್ಟಿದ ದಿನದಂದು ನೀವು ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಬದುಕುತ್ತೀರಿ ಎಂದು ಒಬ್ಬ ಅತೀಂದ್ರಿಯ ವ್ಯಕ್ತಿ ನಿಮ್ಮ ಹೆತ್ತವರಿಗೆ ಹೇಳುವುದನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ದತ್ತಾಂಶದ ಒಂದೇ ಚಕ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಹೊಸ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಿರುವ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೂ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಅನುಭವ ಸಾಧ್ಯ.

ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನವೊಂದರಲ್ಲಿ, ಯುಎಸ್ ಇಂಧನ ಇಲಾಖೆಯ (DOE) ಅರ್ಗೋನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವಿಧ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಊಹಿಸಲು ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆಯ ಶಕ್ತಿಯತ್ತ ಮುಖ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಆರು ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ 300 ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಗುಂಪಿನಿಂದ ಆರ್ಗೋನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಎಷ್ಟು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು.

ಆರ್ಗೋನ್ ಸಂಶೋಧಕರು ವಿವಿಧ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳಿಗೆ ಬ್ಯಾಟರಿ ಚಕ್ರದ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಮುನ್ಸೂಚನೆಗಳನ್ನು ನೀಡಲು ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿದ್ದಾರೆ. (ಚಿತ್ರ: ಶಟರ್‌ಸ್ಟಾಕ್/ಸೀಲ್‌ಸ್ಟೆಪ್.)

ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆಯ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ನಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಂಗೆ ಆರಂಭಿಕ ದತ್ತಾಂಶದ ಗುಂಪಿನ ಮೇಲೆ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ತರಬೇತಿ ನೀಡುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಆ ತರಬೇತಿಯಿಂದ ಕಲಿತದ್ದನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ದತ್ತಾಂಶದ ಗುಂಪಿನ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಧಾರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

"ಸೆಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಾಹನಗಳವರೆಗೆ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ಸ್ಟೋರೇಜ್‌ವರೆಗೆ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯು ಪ್ರತಿಯೊಬ್ಬ ಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ಲೇಖಕರಾದ ಆರ್ಗೋನ್ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ನೋಹ್ ಪಾಲ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು. "ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ಸಾವಿರಾರು ಬಾರಿ ಸೈಕಲ್ ಮಾಡಬೇಕಾಗಿ ಬರುವುದು ವಿಫಲವಾಗುವವರೆಗೆ ವರ್ಷಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು; ನಮ್ಮ ವಿಧಾನವು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ಅಡುಗೆಮನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದು."

"ಇದೀಗ, ಬ್ಯಾಟರಿಯಲ್ಲಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೇಗೆ ಮಂಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಯನ್ನು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸೈಕಲ್ ಮಾಡುವುದು" ಎಂದು ಅಧ್ಯಯನದ ಮತ್ತೊಬ್ಬ ಲೇಖಕಿ ಅರ್ಗೋನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಸ್ಟ್ ಸುಸಾನ್ "ಸ್ಯೂ" ಬಾಬಿನೆಕ್ ಹೇಳಿದರು. "ಇದು ತುಂಬಾ ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಬಹಳ ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ."

ಪಾಲ್ಸನ್ ಪ್ರಕಾರ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. "ವಾಸ್ತವವೆಂದರೆ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಉಳಿಯುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಅವು ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ವಿಧಾನ, ಹಾಗೆಯೇ ಅವುಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. "ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಬ್ಯಾಟರಿ ಎಷ್ಟು ಕಾಲ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಉತ್ತಮ ಮಾರ್ಗವಿಲ್ಲ. ಜನರು ಹೊಸ ಬ್ಯಾಟರಿಗಾಗಿ ಹಣವನ್ನು ಖರ್ಚು ಮಾಡಬೇಕಾದ ಸಮಯ ಎಷ್ಟು ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ಬಯಸುತ್ತಾರೆ."

ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಅಂಶವೆಂದರೆ, ಇದು ಆರ್ಗೋನ್‌ನಲ್ಲಿ ವಿವಿಧ ಬ್ಯಾಟರಿ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಆರ್ಗೋನ್‌ನ ಪೇಟೆಂಟ್ ಪಡೆದ ನಿಕಲ್-ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್-ಕೋಬಾಲ್ಟ್ (NMC) ಆಧಾರಿತ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ನ ಮೇಲೆ ಮಾಡಿದ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕೆಲಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. "ನಮ್ಮಲ್ಲಿ ವಿಭಿನ್ನ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಇದ್ದವು, ಅವುಗಳು ಕ್ಷೀಣಿಸುವ ಮತ್ತು ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವ ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ" ಎಂದು ಪಾಲ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು. "ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೌಲ್ಯವೆಂದರೆ ಅದು ವಿಭಿನ್ನ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನಮಗೆ ನೀಡಿತು."

ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅಧ್ಯಯನವು ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಪಾಲ್ಸನ್ ಹೇಳಿದರು. "ನಾವು ಮಾಡಬಹುದಾದ ಒಂದು ಕೆಲಸವೆಂದರೆ ತಿಳಿದಿರುವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗೆ ತರಬೇತಿ ನೀಡುವುದು ಮತ್ತು ಅದು ಅಪರಿಚಿತ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುವುದು" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳಿದರು. "ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ, ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಜೀವಿತಾವಧಿಯನ್ನು ನೀಡುವ ಹೊಸ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಗಳ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ."

ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ, ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆಯ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಪಾಲ್ಸನ್ ನಂಬುತ್ತಾರೆ. "ನೀವು ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೀರಿ ಎಂದು ಹೇಳೋಣ ಮತ್ತು ನೀವು ಅದನ್ನು ಕೆಲವು ಬಾರಿ ಸೈಕಲ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಅದರ ದೀರ್ಘಾಯುಷ್ಯವನ್ನು ಊಹಿಸಲು ನೀವು ನಮ್ಮ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರ ನೀವು ಅದನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸೈಕಲ್ ಮಾಡುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬೇಕೆ ಅಥವಾ ಬೇಡವೇ ಎಂಬ ನಿರ್ಧಾರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು."

"ನೀವು ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧಕರಾಗಿದ್ದರೆ, ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬಹುದು ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲು ನಿಮಗೆ ವೇಗವಾದ ಮಾರ್ಗವಿದೆ" ಎಂದು ಬಾಬಿನೆಕ್ ಹೇಳಿದರು.

ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಒಂದು ಪ್ರಬಂಧ, ​“ಯಂತ್ರ ಕಲಿಕೆಗಾಗಿ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೀವಿತಾವಧಿಯ ಆರಂಭಿಕ ಮುನ್ಸೂಚನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದೆ.,” ಫೆಬ್ರವರಿ 25 ರ ಜರ್ನಲ್ ಆಫ್ ಪವರ್ ಸೋರ್ಸಸ್‌ನ ಆನ್‌ಲೈನ್ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು.

ಪಾಲ್ಸನ್ ಮತ್ತು ಬಾಬಿನೆಕ್ ಜೊತೆಗೆ, ಈ ಪತ್ರಿಕೆಯ ಇತರ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಅರ್ಗೋನ್ನೆಯ ಜೋಸೆಫ್ ಕುಬಲ್, ಲೋಗನ್ ವಾರ್ಡ್, ಸೌರಭ್ ಸಕ್ಸೇನಾ ಮತ್ತು ವೆಂಕ್ವಾನ್ ಲು ಸೇರಿದ್ದಾರೆ.

ಈ ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಅರ್ಗೋನ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ-ನಿರ್ದೇಶಿತ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ (LDRD) ಅನುದಾನದಿಂದ ಹಣಕಾಸು ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ.