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Il DOE affida a SLAC la sperimentazione sui catalizzatori guidata dall’IA
SLAC guiderà un progetto della Genesis Mission del Dipartimento dell’Energia che usa un sistema di IA per scegliere gli esperimenti sui catalizzatori in funzione. Il progetto di fase I verificherà se un approccio a circuito chiuso può spieg
AI.info Team · Scritto con l’IA ·
SLAC guiderà uno dei nove nuovi progetti della Genesis Mission del Dipartimento dell’Energia a cui partecipa. Nel suo progetto, un sistema di IA sceglierà quale esperimento condurre successivamente su un catalizzatore in funzione. Annunciato l’8 ottobre, il finanziamento di fase I permetterà di verificare se un processo a circuito chiuso può rivelare come si comportano i catalizzatori con meno esperimenti rispetto agli approcci standard.
All’SSRL, ogni risultato orienterà l’esperimento successivo
Il progetto, denominato «Closed-Loop Autonomous Discovery of Mechanistic Activity-Selectivity-Stability Rules in Catalysis», collega il ragionamento dell’IA agli esperimenti presso la Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL) di SLAC. Il sistema confronterà spiegazioni concorrenti del funzionamento di un catalizzatore, individuerà le prove mancanti e sceglierà una misurazione con cui mettere alla prova quelle spiegazioni.
I ricercatori combineranno misurazioni a raggi X in tempo reale con elettrochimica, modelli computazionali e conoscenze scientifiche pubblicate. Ogni risultato sperimentale tornerà al sistema e orienterà la sua scelta successiva, creando un ciclo di ipotesi, misurazioni e aggiornamento del ragionamento.
«Il SI valuta le prove scientifiche, decide quale misurazione ci direbbe di più e quella decisione diventa un esperimento concreto all’SSRL», ha dichiarato il responsabile scientifico del progetto Dimosthenis Sokaras, direttore della divisione Chimica e catalisi dell’SSRL. «Il risultato rientra direttamente nel processo di ragionamento. Questo circuito chiuso è un passo fondamentale verso laboratori autonomi, dove gli scienziati possono mettere alla prova le idee e imparare molto più rapidamente».
Il finanziamento mette alla prova un’ipotesi, non una capacità già acquisita
SLAC definisce il progetto un finanziamento di fase I. Il gruppo verificherà se questo metodo può portare a una comprensione scientifica con meno esperimenti rispetto agli approcci standard; l’annuncio non afferma che ci sia già riuscito.
La distinzione è importante perché il sistema è in fase di sviluppo per orientare la ricerca, non semplicemente per eseguire una serie prestabilita di misurazioni. Secondo SLAC, il progetto valuterà se l’integrazione del sistema di IA nella ricerca scientifica può accelerare le scoperte, migliorare le capacità predittive, perfezionare la sperimentazione o produrre nuove conoscenze scientifiche.
Il lavoro si basa sulla combinazione già presente a SLAC di sperimentazione sui catalizzatori, teoria e misurazioni a raggi X di catalizzatori in funzione. Si collega inoltre a ISAAC AI Pathfinder del laboratorio, che riunisce misurazioni provenienti dalle strutture del DOE, calcoli eseguiti sui supercomputer del DOE e letteratura scientifica per valutare le prove e ordinare le ipotesi.
Caltech e Berkeley Lab entrano nel gruppo di SLAC
Sokaras è il responsabile scientifico del progetto. Alla collaborazione partecipano il California Institute of Technology, sotto la guida del professore di ingegneria e scienze applicate Harry Atwater, e il Lawrence Berkeley National Laboratory, sotto la guida di Junko Yano, direttrice della divisione Molecular Biophysics and Integrated Bioimaging.
Sono coinvolti anche ricercatori della Liquid Sunlight Alliance e del SUNCAT Center for Interface Science and Catalysis. SUNCAT è un’iniziativa congiunta di SLAC e della School of Engineering di Stanford; la Liquid Sunlight Alliance è un consorzio di più istituzioni guidato da Atwater, di cui fa parte SLAC.
Secondo SLAC, comprendere più rapidamente il comportamento dei catalizzatori potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare processi più efficienti e duraturi per la produzione di energia e sostanze chimiche. Il lavoro di fase I mira a stabilire se l’approccio a circuito chiuso può contribuire a questo obiettivo più ampio.
SLAC partecipa anche ad altri otto progetti Genesis
Oltre al progetto sulla catalisi, SLAC collaborerà a otto progetti guidati da altri laboratori, università e un’azienda. Comprendono ricerche sulla progettazione computazionale di enzimi, sui magneti quantistici, sul software scientifico, sulle strutture per gli acceleratori, sulla microelettronica, sull’energia da fusione e sulla struttura dell’RNA.
Tra queste collaborazioni figurano un progetto di gemello digitale per l’energia da fusione guidato da Commonwealth Fusion Systems e un progetto sugli acceleratori guidato dal Lawrence Berkeley National Laboratory. SLAC parteciperà inoltre a un progetto sulla progettazione di enzimi guidato dalla University of Washington e a uno sulla struttura dell’RNA guidato dalla University of California, San Diego.
Nell’annuncio dell’8 ottobre, il Dipartimento dell’Energia ha indicato separatamente 12 finanziamenti Genesis di fase II per un totale di 159 milioni di dollari, insieme a sei nuovi finanziamenti di fase I. SLAC identifica il proprio progetto sulla catalisi come progetto di fase I; il suo annuncio non specifica l’importo del finanziamento destinato al progetto.