علمی، پژوهشی و فناوری

شبکه برقی که بدون نیاز به اپراتور خودش را تعمیر می‌کند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری :  این سیستم عملکرد تقریبا بهینه‌ای را نشان داده است که به طور قابل توجهی اتلاف انرژی را در طول خاموشی‌های ناشی از سناریوهای مختلف کاهش می‌دهد.

به نقل از آی‌ای، در دنیایی که همه چیز به سرعت در حال پیشرفت است و با وجود هوش مصنوعی که سرعت را کنترل می‌کند، به نظر می‌رسد مبتکران با هدف جلوگیری از قطع برق، مدل جدیدی را ارائه کرده‌اند که با کمک هوش مصنوعی طراحی شده است.

پروژه ای که توسط محققان دانشگاه تگزاس در دالاس (UT Dallas) با همکاری مهندسان دانشگاه بوفالو در نیویورک انجام شد، این سیستم هوش مصنوعی را توسعه داد که به طور خودکار برق را در عرض چند میلی ثانیه تغییر مسیر می‌دهد.

هدف این مدل هوش مصنوعی تشخیص و تعمیر مشکلات در شبکه‌های الکتریکی به صورت مستقل و بدون نیاز به دخالت انسانی است.

فناوری شبکه خود ترمیمی

محققان آن را نمونه اولیه فناوری «شبکه خودترمیمی» می‌نامند و ادعا می‌کنند که حتی در صورت آسیب طوفان به خطوط برق ممکن است نیازی به دخالت انسان نباشد.

دکتر جی ژانگ (Jie Zhang)، دانشیار مهندسی مکانیک در دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر اریک جانسون، اظهار داشت: هدف ما یافتن مسیر بهینه برای ارسال نیرو به اکثر کاربران در سریع‌ترین زمان ممکن است. اما قبل از اجرای این سیستم به تحقیقات بیشتری نیاز است.

کاربردهای سیستم مجهز به هوش مصنوعی عمدتا بر روی سیستم شبکه برق آمریکای شمالی متمرکز است.

این سیستم در زیر شبکه‌های هوشمند خود ترمیم‌شونده دسته‌بندی می‌شود که با مکانیسم‌های کنترلی سریع و هوشمند که قطعی برق را به حداقل می‌رساند، متمایز می‌شود.

محققان از روش یادگیری ماشینی به نام یادگیری تقویت گراف استفاده کردند. سپس هوش مصنوعی شبکه پیچیده شبکه برق را تحلیل و مدیریت می‌کند. یادگیری ماشینی گراف شامل توصیف توپولوژی شبکه، نحوه چیدمان اجزای مختلف در ارتباط با یکدیگر و نحوه حرکت الکتریسیته در سیستم است.

نمایش عملکرد تقریبا بهینه در زمان واقعی

این سیستم که بر روی تنظیمات شبکه مختلف آزمایش شد، عملکرد تقریبا بهینه‌ای را در زمان واقعی نشان داد، به طور قابل‌توجهی اتلاف انرژی را در هنگام قطع برق کاهش داد و به طور موثر در سناریوهای مختلف کار کرد.

در این بیانیه اشاره شده است که مدل هوش مصنوعی به طور قابل توجهی اتلاف انرژی را در هنگام خاموشی کاهش می‌دهد. همچنین در سناریوهای مختلف خاموشی به خوبی عمل می‌کند. این فناوری بر روی سه شبکه مختلف مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که در زمان واقعی تقریبا بهینه عمل می‌کند.

آزمایش‌ها همچنین نشان داد که سیستم هوش مصنوعی می‌تواند برق را در چند میلی‌ثانیه تغییر مسیر دهد که در مقایسه با سیستم‌های فعلی کنترل شده توسط انسان که می‌تواند از چند دقیقه تا چند ساعت طول بکشد، بسیار کوتاه‌تر است.

هوش مصنوعی حتی در طوفان نیز موثر است

دکتر یولیا ژل (Yulia Gel)، یکی از نویسندگان مطالعه و استاد علوم ریاضی در دانشکده علوم طبیعی و ریاضیات، همچنین بر نقش توپولوژی شبکه تأکید کرد که به گفته او ممکن است نقش مهمی ایفا کند.

این از نظر به کارگیری هوش مصنوعی برای حل مشکلات در سایر سیستم‌های پیچیده مانند زیرساخت‌های حیاتی و اکوسیستم‌ها است.

روشنی آنا جاکوب (Roshni Anna Jacob)، دانشجوی دکتری مهندسی برق و نویسنده اول مقاله خاطرنشان کرد که در صورت مسدود شدن برق به دلیل بروز خط، سیستم می‌تواند با استفاده از سوئیچ‌ها مجددا پیکربندی شود و برق را از منابع موجود در نزدیکی خود دریافت کند.

او گفت: شما می‌توانید از آن ژنراتورهای برق برای تامین برق در یک منطقه خاص استفاده کنید.

در مرحله بعدی، محققان امیدوارند فناوری مشابهی برای تعمیر و بازیابی شبکه پس از قطع برق ابداع کنند.