خب بذار یه داستان جذاب برات تعریف کنم، مخصوصاً اگه به موضوعات برق یا هوش مصنوعی علاقه داری! تو این روزا شبکه‌های برق خیلی پیشرفته‌تر و پیچیده‌تر شدن. یعنی برق ما فقط یه سیم و چند تا تیر چراغ برق نیست، بلکه کلی چیز متفاوت مثل نیروگاه‌های بادی و خورشیدی، ماشینای برقی و هزار جور تغییر لحظه‌ای تو مصرف برق دارن توش تاثیر می‌ذارن. البته این موضوع باعث شده اوضاع شبکه برق مدام عوض شه و ساختارش هم دیگه مثل قبل ثابت نمونه.
حالا مشکل چیه؟ مشکل اینجاست که برای تست و تحقیق روی این شبکه‌های مدرن، نمونه‌های واقعی خیلی کمی تو اینترنت پیدا میشه. دلیلشم اینه که امنیت براشون خیلی مهمه و نمی‌خوان شبکه‌ی واقعی رو لو بدن. تازه، جمع و جور کردن اطلاعات واقعی هم کلی دردسر داره. اینجاست که یه سری آدم باهوش گفتن باید با کمک هوش مصنوعی (AI) بیایم خودمون شبیه‌سازی کنیم!
اینجا با یه چیزی روبرو میشیم به اسم PowerGrow که معنی تحت الفظیش میشه “رشد قدرت”؛ اما در واقع اسم یه ابزار هوش مصنوعی جدیده که می‌خواد همزمان ساختار شبکه برق و رفتار دینامیکش رو با هم بسازه. دینامیک یعنی همون تغییرات و فراز و فرودی که تو مصرف یا توزیع برق در طول زمان اتفاق میفته.
تا حالا مدل کردن همزمان ساختار شبکه (مثل اینکه تیرای برق چطور به هم وصل شدن، یا شاخه‌هاش چطور کار می‌کنن) و رفتار نودها (یعنی ایستگاه‌ها و مصرف‌کننده‌ها) خیلی سخت بوده، مخصوصاً اگه بخوای همه‌چی واقعی و قابل استفاده بمونه و سیستمت هم نیاز به کامپیوتر قوی نداشته باشه.
اینجا PowerGrow یک ایده جالب زده: بجای اینکه همه شرایط و متغیرها رو با هم و به شکل یه توده بزرگ بسازه (که خیلی پیچیده و کند میشه)، اومده اونها رو به چند بخش ساده‌تر تقسیم کرده. این روش رو Dependence Decomposition میگن؛ یعنی تکه‌تکه کردن وابستگی‌ها تا راحت‌تر بتونی هر تیکه رو کنترل کنی.
مثلاً PowerGrow اول شبکه رو با استفاده از یک فرآیند گرافی خاص به اسم Beta-Diffusion مدل میکنه. Beta-Diffusion یه مدل هوش مصنوعی جدیده که بهش میگن دیفیوزن؛ کارش اینه که کم‌کم ساختار شبکه رو شکل می‌ده و هر مرحله بر اساس مرحله قبلی تصمیم می‌گیره چی به چی وصل باشه تا ساختارای غیرممکن درنیاد.
از طرف دیگه، برای پیش‌بینی مصرف برق در نودها، از یه چیزی به اسم Temporal Autoencoder استفاده میکنه. اتوانکودر زمانی توی هوش مصنوعی یعنی مدلی که می‌تونه یه دنباله زمانی (مثل مصرف برق طی روز) رو بگیره و به شکلی خلاصه تو مغزش نگه داره و بعدا همون رو، حتی با جزئیات، بازسازی کنه!
همین دو مرحله با هم ترکیب می‌شن و اجازه می‌دن کلی داده و سناریوی متفاوت ولی واقعی از شبکه‌های برقی بسازی. آزمایشاشون نشون داده PowerGrow نه تنها بهتر از مدل‌های قبلی (که فقط دیفیوزن ساده بودن) عمل میکنه، بلکه ۹۸.۹ درصد اوقات، شبکه‌ای که میسازه واقعاً می‌تونه برق رو بدون مشکل جریان بده و به درد تست و شبیه‌سازی می‌خوره!
حتی قدرتش توی اینه که اگه یه قسمت شبکه هم خراب شه (اینو بهش میگن N-1 contingency که یعنی اتفاقات احتمالی یا نقص تو یه بخش از شبکه)، باز هم سیستمش قوی می‌مونه و شبیه واقعیت کار میکنه.
در کل، PowerGrow تونسته یک ابزار فوق‌العاده بسازه که هم شبکه برق جدید و متنوع میسازه، هم رفتار مصرف‌کننده‌ها رو واقعی شبیه‌سازی میکنه و هم کلی در وقت و هزینه صرفه‌جویی میکنه. دیگه محقق‌ها و مهندس‌ها لازم نیست کلی منتظر داده واقعی بمونن، این مدل هوش مصنوعی همه چی رو دم دستشون میزاره!
خلاصه، پاورگرو یه گجت هوش مصنوعی خفنه برای آینده برق جهان؛ چون باعث میشه شبیه‌سازی شبکه برق بدون دردسر، واقعی و باحال باشه! 😉
منبع: +
