Искусственный интеллект научили управлять процессом ядерного синтеза17.02.2022 16:00

Внутри токамака атомы водорода сталкиваются друг с другом при непостижимо высоких температурах, создавая вихревую, бурлящую плазму, более горячую, чем поверхность Солнца.

Поиск разумных способов контроля и удержания этой плазмы станет ключом к раскрытию потенциала ядерного синтеза, который уже несколько десятилетий называют чистым источником энергии будущего.

Именно здесь на помощь приходит компания DeepMind. Фирма по разработке искусственного интеллекта, поддерживаемая материнской компанией Google — Alphabet в настоящее время работает над совместным исследовательским проектом со Швейцарским плазменным центром по разработке ИИ для управления реакцией ядерного синтеза.

В звездах, которые также работают на основе термоядерного синтеза, гравитационной массы достаточно, чтобы атомы водорода притянулись друг к другу и преодолели свои противоположные заряды. На Земле ученые используют мощные магнитные катушки, чтобы ограничить реакцию ядерного синтеза, подталкивая ее в нужное положение и придавая ей форму, как гончар манипулирует глиной на круге. Катушки необходимо тщательно контролировать, чтобы плазма не касалась стен токамака: это может повредить стенки и замедлить реакцию синтеза. (Риск взрыва невелик, поскольку реакция синтеза не может продолжаться без магнитного удержания).

Но каждый раз, когда исследователи хотят изменить конфигурацию плазмы и опробовать различные формы, которые могут дать больше энергии или более чистую плазму, это требует огромного объема инженерной и конструкторской работы. Обычные системы управляются компьютером и основаны на моделях и тщательном моделировании, но они, по словам ученых, «сложны и не всегда оптимизированы».

DeepMind разработал ИИ, который может управлять плазмой автономно. В статье, опубликованной в журнале Nature, говорится, что исследователи научили систему глубокого обучения управлять 19 магнитными катушками внутри TCV, токамака с изменяемой конфигурацией в Швейцарском плазменном центре, который используется для проведения исследований, которые в будущем позволят разработать более крупные термоядерные реакторы.