Международная команда ученых разработала искусственный интеллект, способный создавать высокодетализированные данные внутри термоядерного реактора, фактически действуя как виртуальный датчик. Искусственный интеллект под названием Diag2Diag предназначен для улучшения мониторинга и контроля плазменного топлива в термоядерных установках, что является шагом на пути к созданию более надежных и экономичных термоядерных электростанций.
Технология функционирует путем анализа измерений существующих датчиков для генерации новых синтетических данных для другого датчика, который может выходить из строя или быть слишком медленным для фиксации ключевых событий. Азарахш Джалалванд из Принстонского университета, ведущий автор статьи, сравнивает концепцию с искусственным интеллектом, который смотрит немое кино и генерирует полную звуковую дорожку, основываясь исключительно на визуальной информации.
Этот искусственный интеллект уже позволил получить новое физическое представление о процессах в плазме. Он предоставил ключевые доказательства в поддержку одной из ведущих теорий о том, как подавить краевые локализованные моды (ELM) – интенсивные выбросы энергии, которые могут повредить компоненты реактора. Согласно этой теории, применение небольших магнитных полей создаёт «магнитные островки», которые стабилизируют плазму за счёт выравнивания её температуры и плотности. Физические датчики не могли в полной мере наблюдать этот эффект. Данные искусственного интеллекта чётко показали одновременное выравнивание обоих параметров, что стало убедительным подтверждением эффективности данного метода контроля. Такой детальный мониторинг имеет критическое значение для разработки коммерческой термоядерной энергии. В то время как современные экспериментальные реакторы можно остановить в случае выхода датчика из строя, будущие электростанции должны работать непрерывно.
Технология также предлагает значительные экономические и конструкторские преимущества. Сокращая потребность в многочисленных физических датчиках, будущие термоядерные реакторы могут стать более компактными, простыми и менее дорогими в строительстве и обслуживании. Команда предполагает, что искусственный интеллект может также применяться в других областях, таких как улучшение данных с датчиков на космических аппаратах или в роботизированной хирургии.
Использование искусственного интеллекта для совершенствования термоядерных технологий растет по всему миру. Недавно исследователи в Китае создали две новые системы искусственного интеллекта для повышения безопасности и эффективности экспериментов с термоядерной энергией, предсказывая сбои плазмы с высокой точностью.
В другом достижении ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса использовали модель искусственного интеллекта для предсказания результата термоядерного эксперимента с впечатляющей точностью. Кроме того, команда исследователей разработала новый метод с искусственным интеллектом, который может защитить термоядерные реакторы от экстремального тепла, генерируемого плазмой.