Штучний інтелект навчили керувати процесом ядерного синтезу

DeepMind, підтримувана материнською компанією Google, навчила нейромережу управляти розпеченою плазмою всередині реактора ядерного синтезу токамак.

Всередині токамака атоми водню зіштовхуються один з одним при незбагненно високих температурах, створюючи вихрову, виральну плазму, гарячішу, ніж поверхню Сонця.

Пошук розумних засобів контролю та утримання цієї плазми стане ключем до розкриття потенціалу ядерного синтезу, який уже кілька десятиліть називають чистим джерелом енергії майбутнього.

Саме тут на допомогу приходить компанія DeepMind. Фірма з розробки штучного інтелекту, що підтримується материнською компанією Google – Alphabet, зараз працює над спільним дослідницьким проектом зі Швейцарським плазмовим центром з розробки ШІ для управління реакцією ядерного синтезу.

У зірках, які працюють на основі термоядерного синтезу, гравітаційної маси достатньо, щоб атоми водню притягнулися один до одного і подолали свої протилежні заряди. На Землі вчені використовують потужні магнітні котушки, щоб обмежити реакцію ядерного синтезу, підштовхуючи її у потрібне становище та надаючи їй форму. Котушки необхідно ретельно контролювати, щоб плазма не торкалася стін токамака: це може пошкодити стінки та уповільнити реакцію синтезу. (Ризик вибуху невеликий, оскільки реакція синтезу не може продовжуватися без магнітного утримання).

Але кожного разу, коли дослідники хочуть змінити конфігурацію плазми та випробувати різні форми, які можуть дати більше енергії або чистішу плазму, це потребує величезного обсягу інженерної та конструкторської роботи. Звичайні системи керуються комп’ютером і засновані на моделях і ретельному моделюванні, але вони, за словами вчених, “складні та не завжди оптимізовані”.

DeepMind розробив ШІ, який може керувати плазмою автономно. У статті, опублікованій у журналі Nature, йдеться, що дослідники навчили систему глибокого навчання керувати 19 магнітними котушками всередині TCV, токамака із змінною конфігурацією в Швейцарському плазмовому центрі, який використовується для проведення досліджень, які в майбутньому дозволять розробити більші термоядерні реактори.