AI aracı kimya tesislerinin planlarını düzeltebilir

Northeastern Üniversitesi endüstri mühendisliği öğrencisi Sierre Ternoey, Almanya’nın Aachen kentinde araştırma görevine başladığında, dünya çapındaki kimya mühendislerini sinirlendiren bir sorunu çözmekle karşı karşıya kaldı.

Ternoey, temizlik maddeleri, giyim kumaşları ve sayısız diğer ürünleri üreten endüstriyel tesislerin, bir “kimyasal akış şeması” ortaya koyan karmaşık bir yazılım kullanılarak tasarlandığını, bunun aslında “bir kimya fabrikasının nasıl çalışacağına dair bir plan” olduğunu açıkladı.

Bu yazılım, faydalı ürünler ayrılırken kimyasal bileşenlerin karıştırılıp geri dönüştürülmesini sağlamak için üretim süreçlerini simüle eder. Ancak ilk taslaklar genellikle mükemmel şekilde çalışmaz.

Northeastern Global News’e konuşan Ternoey, “Geri aldığınız şey, size nedenini söylemeden bir şeyin bozulduğunu söyleyen uzun, yoğun bir rapordur” dedi. “Nedeni çözmek gerçek deneyim ve çok zaman gerektirir” ve pratikte de bir sürü tahmin yapıldığını ekledi.

Northeastern’daki birinci yıl kursunda edindiği becerileri kullanarak, raporu okuyabilen ve sorunu teşhis edebilen ve ardından çalışan bir simülasyonu geri verecek şekilde akış şemasını düzeltebilen bir yapay zeka aracısı geliştirmeyi başardı.

“En iyi konfigürasyonda, temsilci 30 test örneğinin 26’sını geçti” dedi, bu da mühendisin orijinal tasarım seçimlerini bozmadan bir çözüm bulduğu anlamına geliyordu.

Ternoey için deneyimi, hem uygulamalı araçları hem de problem çözme inisiyatifini öğreten bir kurs vaadini yerine getirdi; “hiç kimya mühendisliği dersi almadığı” için ihtiyaç duyduğu tüm becerileri itiraf etti.

Northeastern’da öğrenilen yenilik

Ternoey, İsviçre’nin Almanca konuşulan bölgesinde büyüdü ve Almanya’nın en büyük teknik okulu olan RWTH Aachen Üniversitesi’nde geçirdiği dönem için ihtiyaç duyduğu tüm dil becerilerine sahipti. Ancak endüstri mühendisliği öğrencisinin biraz endişeyle geldiğini söyledi.

“Kesinlikle heyecanlı ve iyimserdim ama hava çok karanlık ve kasvetliyken buraya geldim. Kar yağmıştı, bu kasabada tek bir kişiyi tanımıyordum ve kooperatifimde bunu kesemeyeceğim için kesinlikle gergindim” dedi.

Ancak kendisini salsa derslerine kabul eden küçük bir topluluk bulması ve Northeastern’ın Boston kampüsünde yarıştığı tekvando eğitimine devam edebileceği bir yer bulmasıyla bu korkuları hızla ortadan kalktı.

Danışmanı, araştırma görevlisi Jan Pyschik, görevlendirdiği projenin “bir tür joker” olduğunu, araştırma gündemine pek uymadığını ve bir öğrenci tezi olarak atanamayacak kadar belirsiz olduğunu söyledi.

“Dürüst olmak gerekirse onun neyi başarabileceğini merak ediyordum” dedi. Diğer öğrencilere bunu düşündüklerinde, onlara bundan kaçınmaları tavsiye edildi çünkü “işe yarayıp yaramayacağı belli değildi” dedi.

Neyse ki Ternoey, yanında “amansız bir “yapabilirim tavrı” getirdi, dedi. “‘Bu çok göz korkutucu bir görev olacak’ dedi ama sonra işe gitti.”

Kimya mühendisliği deneyimi olmamasına rağmen Northeastern’daki eğitimi ona böylesine karmaşık bir zorluğun üstesinden gelebilecek araçları sağladı. Northeastern’ın Cornerstone of Engineering kursu “beni, onları çözecek araçlara sahip olmadan önce problemlerle karşı karşıya getirdi ve yine de başlamamı söyledi” dedi ve bu kursu kendisinin en zor ama en iyi dersi olarak nitelendirdi.

Öğrenciler tarafından KSG olarak bilinen mühendislik profesörü Kathryn Schulte Grahame, öğrencilere mühendislik tasarım süreci, mühendislik etiği, bilgisayar destekli tasarım programları ve programlama dahil olmak üzere mühendis olmanın temel bileşenlerini öğretiyor. Ancak yerel bir ilkokulla ortaklaşa yürütülen kurs, öğrencilere kendi kendini motive eden mühendisler gibi düşünmeyi öğretme konusunda uzmanlaşıyor ve onları, yetişmekte olan bilim adamlarından oluşan bir sınıfın ilgisini çekecek bir pop-up sergi için müze tarzı sergiler yaratmaya teşvik ediyor.

Schulte Grahame, öğrencilerin büyük bir fikirle (Ternoey’in ekibinin arılarla ilgili Pac-Man tarzı bir video oyunu konsepti gibi) başladığını ve ardından haftalık sınıf kontrolleri ile büyük zorlukları küçük, ulaşılabilir hedeflere ayıran bir kilometre taşı sistemiyle öğrendiklerini açıkladı.

“Proje oldukça açık uçlu ve öğrenciler ortaklarımız için en iyi olduğunu düşündükleri şeyi yaratabilirler. Hangi fikri seçerlerse seçsinler, kendi hedeflerini yaratmalı ve kendi sorunlarını çözerek devam etmeliler” diye açıkladı.

Ternoey, “Sanırım bu bana daha önce hiç yaklaşmadığım bir şeye yaklaşmayı ve yeni başlarken rahat olmayı öğretti” dedi. Aachen’de projesine başladığında kendisine ilk elektrik devresini KSG sınıfında yaptığını hatırlattığını söyledi.

“Düşündüm ki, “Tamam, bu da aynı. Bir akış şeması oluşturarak başlayacağız. Bir ders izleyeceğiz” dedi.

Aachen’de sonuçlar o kadar cesaret verici ki Pyschik, Ternoey’in başarılı temsilcisinin bilimsel bir makalenin temelini oluşturacağını ve yazılımın hata raporları karşısında şaşkına dönen herkes için bir çalışma aracı oluşturacağını umuyor.

“Sierre oldukça fazla temel çalışma yaptı ve şimdi bunu daraltmaya çalışıyoruz” ve bunu bir dergi için bir makale haline getirmeye çalışıyoruz, diye ekledi.

Schulte Grahame, Ternoey’nin çabasının Boston’daki ilk yılında zaten net olduğunu, Pac-Man oyununun ileri düzey programlama konusunda hızlandırılmış bir kurs gerektireceğinin farkına varmasına rağmen Ternoey ve ekibinin müşterileri olan ilkokul topluluğu için ısrar ettiğini söyledi.

Schulte Grahame, “Kendi kendine yeni bir şey öğretti: sadece not almak için değil, başka bir insan için harika bir şey yaratmak adına öğrenmek” dedi. “Baskı devam ettiğinde ve tek bir çözüm bulunmadığında Sierre, gerçek bir mühendis olmak için içgüdülerine ve bilgisine güvenmeyi öğrendi.”