Kulcs elvitelek
- AI segíthet a fúziós energia gyakorlati megvalósításában.
- A MIT tudósai a fúziós tudomány egyik legigényesebb számítását végezték el gépi tanulási technikával.
-
Az IBM DeepMind által fejlesztett mesterséges intelligencia szoftver megtanulhatja szabályozni a plazmát tartalmazó mágneses mezőket a tokamak fúziós reaktorban.
A mesterséges intelligencia (AI) technikái segíthetnek közelebb vinni minket a gyakorlati fúziós energiához, amely átalakíthatja a világ energiaiparát.
A MIT tudósai a fúziós tudomány egyik legigényesebb számítását végezték el gépi tanulási technikával. Egy nemrég megjelent cikk szerint a módszer csökkentette a számítások elvégzéséhez szükséges CPU-időt, miközben megőrizte a megoldás pontosságát. Része annak az egyre növekvő erőfeszítésnek, hogy mesterséges intelligencia segítségével megoldják a fúziós energia elsajátításának matematikai és mérnöki problémáit.
"A mesterséges intelligencia egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi a tudósok számára, hogy gyorsabban iterálják a kísérleteket, jobb előrejelzéseket készítsenek a plazma extrém körülmények között történő működéséről, és pontosabb módon építsenek új fúziós eszközöket." Andrew Holland, a Fusion vezérigazgatója Industry Association, mondta a Lifewire-nek egy e-mailes interjúban.
AI kezet nyújt
A MIT kutatói, Pablo Rodriguez-Fernandez és Nathan Howard azon dolgoznak, hogy megjósolják a SPARC eszköz várható teljesítményét, egy kompakt, nagy mágneses mezővel rendelkező fúziós kísérletet, amely jelenleg készül. Míg a számítás rendkívül sok számítógépes időt (több mint 8 millió CPU órát) igényelt, a kutatóknak sikerült csökkenteniük a szükséges időt.
A fúziós kutatók számára az egyik legnagyobb kihívást jelentő probléma a plazma hőmérsékletének és sűrűségének előrejelzése. Az olyan zárt eszközökben, mint a SPARC, a fúziós folyamatból származó külső teljesítmény és hőbevitel elveszik a plazma turbulenciája miatt.
A MIT kutatói azonban a gépi tanulás technikáit alkalmazták az ilyen számítások optimalizálására. Becsléseik szerint a módszer négyszeresére csökkentette a kód futtatásainak számát.
Új kutatások azt mutatják, hogy a modern mesterséges intelligencia technikák használhatók a magfúziós reakciók szabályozására, ami potenciálisan felgyorsíthatja a magfúzió gyakorlati energiaforrásként való fejlesztését, Ulises Orozco Rosas, a fúziót tanulmányozó professzor a Műszaki Egyetemen a mexikói CETYS Egyetemen – mondta a Lifewire e-mailben. Rámutatott az IBM által kifejlesztett mesterséges intelligencia szoftverre, amely felhasználható a tokamak fúziós reaktorban lévő plazmát tartalmazó mágneses mezők szabályozására.
"A rendszer képes volt a plazmát olyan új konfigurációkká manipulálni, amelyek nagyobb energiát tudtak termelni" - tette hozzá Rosas.
A csillagok ereje
A fúzió korlátlan, szénmentes energiát ígér ugyanazon a fizikai folyamaton keresztül, amely a Napot és a csillagokat táplálja. Egy praktikus fúziós erőmű felépítésének technikai kihívásai azonban óriásiak, és magukban foglalják az üzemanyag 100 millió fok feletti hőmérsékletre való felmelegítését és a plazma létrehozását. A kutatók erős mágneses mezőket használnak a forró plazma elkülönítésére és szigetelésére a Földön lévő közönséges anyagoktól.
Hollandia azt mondta, hogy egy működő fúziós erőmű felépítéséhez részletes tudományos ismeretekre lesz szükség arról, hogyan lehet a plazmát a fúzió szempontjából releváns körülmények között – szélsőséges hőmérsékleten vagy nyomáson – korlátozni és elindítani.
"Bár a legnehezebb része a plazma megfelelő állapotba hozása, a kihívások nem érnek véget" - tette hozzá Holland. "Az energiát elektromos árammá vagy hasznosítható hővé kell alakítani; az üzemanyagciklust úgy kell felépíteni, hogy a plazma hosszú ideig fennmaradjon, és a fúziós eszköz anyagainak ellenállónak kell lenniük a szélsőséges körülményekkel szemben. az erőmű."
Hollandia azt jósolta, hogy az energia "forradalmasítja" a globális energiarendszert. A kereskedelmi forgalomba kerülés és a széles körben elterjedt fúzió azt jelentheti, hogy energiát lehet szennyezés nélkül, bármikor előállítani anélkül, hogy veszélyt jelentene a lakosságra vagy a hosszú élettartamú radioaktív hulladékra. Bevezetheti az energiabőség korszakát, olcsóvá, mindig elérhetővé és mindenütt elérhetővé téve az energiát.
A Rosas azonban óvatosságra intett, mondván, hogy a kereskedelmi fúziós fúzió energiaszolgáltatóként való sikere attól függ, hogy a termelő erőművek építésének, valamint biztonságos és megbízható üzemeltetésének kihívásai megoldhatók-e oly módon, amely csökkenti a fúzió költségeit. a villamos energia gazdaságilag versenyképes.
"Az éghajlatváltozás miatti aggodalmak és a fosszilis tüzelőanyagok véges készletei miatt jobb módokat kell találni növekvő energiaigényünk kielégítésére" - tette hozzá Rosas. "A fúziós energia előnyei rendkívül vonzó lehetőséggé teszik: nincs szén-dioxid-kibocsátás, bőséges üzemanyag, energiahatékonyság, kevesebb radioaktív hulladék, mint a hasadás, biztonság és megbízható energia."
