Egy forradalmi, mesterséges intelligenciára épülő technológia képes az elektromos járművek akkumulátorainak tűzveszélyét a kigyulladás előtt, 94 százalékos pontossággal észlelni. A módszer a lítium-ion akkumulátorok túlhevülésekor keletkező hangokat elemzi, amelyeket egy kamerára szerelt mikrofon rögzít.
A kutatók szerint a lítium-ion akkumulátorok tűzveszélyének egyik előjele egy kémiai reakció, amely nyomásnövekedést idéz elő az akkumulátor belsejében. A nyomás miatt az akkumulátor elkezd duzzadni, és a legtöbb ilyen akkumulátor esetében egy biztonsági szelep nyílik ki, hogy a nyomást csökkentse. Ez a szelepnyitás egy jellegzetes „kattogó-sziszegő” hangot ad ki, amely hasonlít egy szénsavas ital kinyitásának hangjára.
A National Institute of Standards and Technology (NIST) kutatói gépi tanulási algoritmust fejlesztettek ki, amely felismeri ezt a hangot. Ehhez először 38 robbanó akkumulátor hangfelvételét készítették el egy kínai egyetemmel együttműködve. A felvételek hangmagasságát és sebességét módosították, így több mint 1000 egyedi hangmintát hoztak létre az algoritmus betanításához.
Az eredmények
Az algoritmus rendkívüli pontossággal működik:
- 94 százalékos sikeresség a túlhevülés hangjának felismerésében.
- 91,6 százalékos precizitás és 97,7 százalékos érzékenység a hangminták elemzése során.
- A rendszer különféle zajokkal (ajtócsukódás, sétálás, üdítőnyitás) szemben is stabilnak bizonyult, csak néhány zavaró hangminta okozott problémát.
A kísérletekhez 1128 különböző akusztikus adatmintát használtak, amelyek között emberi tevékenységek hangjai is szerepeltek. A fejlesztett modell 10 másodperces hangadatokat használ bemenetként, és egy konvolúciós neurális hálózati struktúrára épül.
Gyakorlati alkalmazások
Az új technológia lehetőséget nyújt arra, hogy időben figyelmeztessen a termikus túlhevülésekre, így megelőzhetők a súlyos tűzesetek. A kutatók szerint a rendszer egy új típusú tűzjelző készülék alapját képezheti, amely otthonokban, irodákban, vagy akár akkumulátorraktárakban és elektromosjármű-parkolókban is használható lesz.
A NIST szerint a lítium-ion akkumulátorok biztonságosabb használatának kulcsa a „figyelmes hallgatás” lehet. A technológia jelentős előrelépést jelenthet az akkumulátoros eszközök és járművek biztonságának növelésében, valamint a tűzvédelmi rendszerek továbbfejlesztésében.
