У материнской компании Facebook Meta есть новый проект, основанный на физической сфере: использование искусственного интеллекта для открытия новых формул зеленого бетона.
Бетон является основой современного строительства, но производственный процесс является огромным источником выбросов углерода. На производство цемента, одного из основных ингредиентов бетона, приходится около 8 процентов глобальных выбросов углерода, что, как сообщается, делает его крупнейшим промышленным источником выбросов. И это только цемент — в бетон входит множество других материалов, имеющих собственный след выбросов углерода.
Meta, которая в настоящее время работает над восемью проектами центров обработки данных, заливает много бетона.
Это усложняет для компании дальнейшую работу по достижению своих целей в области устойчивого развития, таких как устранение выбросов углерода в цепочке поставок к 2030 году. Озеленить бетон тоже непросто, говорит менеджер программы Meta Sustainability Амрута Судхалкар.
«Ручная оптимизация конкретной формулы для достижения устойчивых и технически обоснованных результатов… является серьезной задачей», — сказал Судхалкар. Факторы, влияющие на получение хорошего бетона, особенно того, который пытается заменить содержание цемента, включают в себя не только учет соотношения ингредиентов, но и внешние факторы, такие как погода и местоположение.
Если попытка обнаружить конкретные формулы из больших пулов потенциальных ингредиентов звучит знакомо, это потому, что это очень похоже на открытие лекарств, в чем машинное обучение превосходит другие. Использование машинного обучения для разработки новых составов бетона, снижающих выбросы углерода и сохраняющих прочность, рассматривается как естественное продолжение этой технологии.
Meta сотрудничала с профессорами Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне Лавом Варшни и Нишантом Гаргом из электротехники, вычислительной техники и гражданского строительства соответственно, чтобы создать модель ИИ, которая будет делать именно это.
ИИ был обучен на данных испытаний бетона на прочность при сжатии, которые включали формулы и учитывали время отверждения, а углеродные следы для различных формул были получены из инструмента экологической декларации продукта Инициативы по устойчивому развитию цемента.
Исследовательская группа отобрала пять потенциальных кандидатов для испытаний в реальных условиях, каждый из которых «повлек за собой значительную замену цемента (более 70 процентов) комбинацией двух типов низкоуглеродных заменителей, а именно летучей золы и шлака», — сказал Судхалкар.
Ozinga, поставщик бетона компании Meta для проекта DeKalb, залил бетон с рецептурой искусственного интеллекта в качестве фундамента для караульного помещения на площадке и временного офисного помещения группы управления строительством. По словам Меты, испытательный бетон привел к выбросам углерода на 40 процентов ниже региональных контрольных показателей, а также оказался более прочным в семидневных и 28-дневных испытаниях на прочность.
Однако не все прошло идеально. Несмотря на то, что новый бетон был прочным с течением времени, он все еще не отверждался достаточно быстро, чтобы соответствовать приоритетам Меты по строительству площадки. «Мы работаем над улучшением характеристик ранней прочности бетона на отметках от трех до пяти дней и учитываем влияние, которое изменения условий окружающей среды, такие как температура и ветер, могут оказать на характеристики бетона», — говорится в сообщении компании.
В то время как Meta работает над решением этих проблем, компания также отметила, что рассматривает свой зеленый бетон как пригодный для использования в разных отраслях и для разных вариантов использования, и особенно хорошо подходит для ситуаций без временных ограничений, которые требуют более быстрого отверждения.
С этой целью Meta опубликовала свою работу над проектом и представит более подробную информацию о своих выводах на конференции Compass Ассоциации вычислительной техники в конце июня. ®
