Sự thành bại của một vụ phóng tên lửa không chỉ phụ thuộc vào lực đẩy động cơ hay hiệu suất nhiên liệu, mà còn được quyết định bởi những vật liệu tàng hình nhưng mang tính sống còn, điển hình như GRCop-42. Đây là một siêu hợp kim đồng - crôm - niobi do Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) phát triển độc quyền, đóng vai trò như "tấm khiên" tản nhiệt tối thượng giúp buồng đốt tên lửa nhiên liệu lỏng sinh tồn dưới mức nhiệt độ cực đoan.
 |
| Các kỹ sư vật liệu của NASA, Dave Ellis (trái) và Chris Protz, đang kiểm tra buồng đốt động cơ GRCop đầu tiên được sản xuất bằng công nghệ in 3D. |
Dù sở hữu đặc tính dẫn nhiệt và chịu lực vô song, GRCop-42 lại là một bài toán hóc búa đối với ngành công nghiệp sản xuất bồi đắp (in 3D). Việc hiệu chỉnh máy in để xử lý loại vật liệu này đòi hỏi sự phối hợp tuyệt đối giữa công suất laser, tốc độ quét và độ dày vật liệu, tạo ra một ma trận khổng lồ với hơn 100 triệu tổ hợp thông số khả thi. Nếu tiếp tục áp dụng phương pháp thử-sai truyền thống, quá trình rà soát này sẽ tiêu tốn một nguồn ngân sách khổng lồ và đánh mất nhiều thập kỷ nghiên cứu.
Để phá vỡ bế tắc này, nhóm các nhà khoa học tại Đại học bang Washington (WSU), dẫn đầu bởi giáo sư Jana Doppa và nhà nghiên cứu Azza Fadhel, đã triển khai một hệ thống trí tuệ nhân tạo mang tính đột phá nhằm tự động hóa quy trình dò tìm. Thay vì lao vào thử nghiệm mù quáng, AI được huấn luyện dựa trên dữ liệu phân tích từ 37 mẫu in thất bại trước đó để xây dựng một mô hình dự đoán sắc bén.
Điểm thiên tài của thuật toán này nằm ở khả năng học hỏi chủ động: khi lựa chọn phương án để tiến hành, hệ thống không chỉ nhắm đến những tổ hợp có xác suất thành công cao nhất, mà còn chủ động trích xuất các vùng dữ liệu có độ bất định lớn để thu thập thêm kiến thức, qua đó liên tục mài giũa độ chính xác. Sự can thiệp của AI đã tạo ra một bước nhảy vọt phi thường về hiệu suất. Chỉ trong vòng 3 tháng ngắn ngủi với vỏn vẹn 40 lần chạy thử nghiệm thực tế, thuật toán đã chắt lọc thành công 6 bộ thông số hoàn hảo nhất.
Thành tựu chấn động nhất của nghiên cứu này—vừa vinh dự nhận giải thưởng Ứng dụng Triển khai Đổi mới tại Hội nghị Trí tuệ Nhân tạo AAAI—chính là việc nhóm WSU đã in thành công GRCop-42 bằng hệ thống laser thương mại công suất thấp chỉ 500 watt. Trước đây, hơn 90% thiết bị in 3D trên thị trường hoàn toàn bất lực trước hợp kim này vì thiếu nguồn phát laser công suất siêu cao chuyên dụng. Bằng cách chứng minh các dòng máy in tiêu chuẩn cũng có thể chế tạo linh kiện hàng không vũ trụ, khung AI này đã chính thức dân chủ hóa ngành công nghiệp sản xuất công nghệ cao.
Các doanh nghiệp nhỏ, phòng thí nghiệm độc lập và trường đại học giờ đây có thể tự tay đúc nên những chi tiết tên lửa tinh vi, đồng thời tiết kiệm đáng kể lượng điện năng tiêu thụ và giảm thiểu hao mòn phần cứng. Xa hơn nữa, kiến trúc AI này mở ra một lộ trình vĩ mô cho giới khoa học, sẵn sàng được áp dụng để giải mã hàng triệu tham số phức tạp trong các lĩnh vực đắt đỏ khác, từ việc phát minh các siêu kim loại mới cho đến việc tăng tốc phát triển các loại dược phẩm mang tính cách mạng.
Không có nhận xét nào: