Key Takeaways
- AI bi mogao pomoći da se praktična energija fuzije ostvari.
- Naučnici MIT-a su završili jedan od najzahtjevnijih proračuna u nauci o fuziji koristeći tehniku mašinskog učenja.
-
AI softver koji IBM-ov DeepMind razvija može naučiti kontrolirati magnetska polja koja sadrže plazmu unutar tokamak fuzijskog reaktora.
Tehnike umjetne inteligencije (AI) mogu nam pomoći da se približimo praktičnoj snazi fuzije koja bi mogla transformirati svjetsku energetsku industriju.
Naučnici MIT-a su završili jedan od najzahtjevnijih proračuna u nauci o fuziji koristeći tehniku mašinskog učenja. Prema nedavno objavljenom radu, metoda je smanjila CPU vrijeme potrebno za izradu proračuna uz zadržavanje tačnosti rješenja. To je dio rastućih napora da se korištenje AI-a pomogne u rješavanju matematičkih i inženjerskih problema savladavanja fuzijske moći.
"AI je alat koji omogućava naučnicima da brže ponavljaju eksperimente, daju bolja predviđanja o tome kako će plazma delovati u ekstremnim uslovima i da grade nove uređaje za fuziju na precizniji način", Andrew Holland, izvršni direktor Fusiona Udruženje industrije, rekao je za Lifewire u intervjuu e-poštom.
AI pruža ruku
Istraživači sa MIT-a Pablo Rodriguez-Fernandez i Nathan Howard rade na predviđanju performansi koje se očekuje u SPARC uređaju, kompaktnom eksperimentu fuzije visokog magnetnog polja koji je trenutno u izgradnji. Dok je proračun zahtijevao ogromnu količinu kompjuterskog vremena (preko 8 miliona CPU sati), istraživači su uspjeli smanjiti potrebno vrijeme.
Jedan od najizazovnijih problema za istraživače fuzije je predviđanje temperature i gustine plazme. U zatvorenim uređajima kao što je SPARC, vanjska energija i toplina koja se unose iz procesa fuzije gube se kroz turbulencije u plazmi.
Međutim, istraživači MIT-a su koristili tehnike iz mašinskog učenja kako bi optimizirali takav proračun. Procjenjuju da je metoda smanjila broj pokretanja koda za faktor četiri.
Nova istraživanja pokazuju da se moderne tehnike umjetne inteligencije mogu koristiti za kontrolu reakcije nuklearne fuzije, potencijalno pomažu u ubrzavanju razvoja nuklearne fuzije kao praktičnog izvora energije, Ulises Orozco Rosas, profesor koji proučava fuziju na Fakultetu inženjerskih nauka na Univerzitetu CETYS u Meksiku, rekao je za Lifewire putem e-pošte. On je ukazao na AI softver koji IBM razvija, a koji bi se mogao koristiti za kontrolu magnetnih polja koja sadrže plazmu unutar tokamak fuzijskog reaktora.
"Sistem je bio u stanju da manipuliše plazmom u nove konfiguracije koje mogu proizvesti veću energiju", dodao je Rosas.
Moć zvijezda
Fusion obećava neograničenu energiju bez ugljenika kroz isti fizički proces koji pokreće sunce i zvijezde. Međutim, tehnički izazovi izgradnje praktične fuzijske elektrane su ogromni i uključuju zagrijavanje goriva na temperature iznad 100 miliona stepeni i stvaranje plazme. Istraživači koriste jaka magnetna polja da izoluju i izoluju vruću plazmu od obične materije na Zemlji.
Holland je rekao da će izgradnja funkcionalne fuzijske elektrane zahtijevati detaljno naučno razumijevanje kako ograničiti i pokrenuti plazmu pod uslovima relevantnim za fuziju - na ekstremnim temperaturama ili pritiscima.
"Dok je najteži dio uvesti plazmu u te relevantne uslove, izazovi se tu ne zaustavljaju", dodao je Holland. „Energija će se morati pretvoriti u električnu energiju ili upotrebljivu toplinu; ciklus goriva će se morati izgraditi tako da se plazma može održati u dugim periodima, a materijali uređaja za fuziju će morati biti otporni na ekstremne uvjete unutar elektrane."
Holland je predvidio da će energija "revolucionirati" globalni energetski sistem. Jednom komercijalizirana i široko rasprostranjena, fuzija bi mogla značiti da se energija može proizvoditi bez zagađenja, u bilo koje vrijeme, bez opasnosti za javnost ili dugovječni radioaktivni otpad. To bi moglo uvesti eru izobilja energije, čineći energiju jeftinom, uvijek dostupnom i sveprisutnom.
Ali Rosas je zvučao oprezno, rekavši da će uspjeh komercijalne fuzije kao dobavljača energije ovisiti o tome da li se izazovi izgradnje proizvodnih postrojenja i njihovog sigurnog i pouzdanog rada mogu odgovoriti na način koji povećava troškove fuzije električna energija ekonomski konkurentna.
"Uz sve veću zabrinutost zbog klimatskih promjena i ograničenih zaliha fosilnih goriva, moraju se pronaći bolji načini da zadovoljimo našu rastuću potražnju za energijom", dodao je Rosas. „Prednosti fuzijske snage čine je izuzetno atraktivnom opcijom: nema emisija ugljika, ima puno goriva, energetska efikasnost, manje radioaktivnog otpada od fisije, sigurnost i pouzdana energija."
