Термоядерный синтез становится реальностью благодаря ИИ
Токамак или тороидальная магнитная ловушка для термоядерного синтеза — это наиболее перспективный тип реактора для управления ядерным синтезом. Конструкция токамака используется для масштабного международного проекта ITER, строящегося во Франции, и некоторые ученые считают, что токамак будет введен в промышленную эксплуатацию уже в 2030 году.
Плазма внутри токамака удерживается 19 магнитными катушками. Они одновременно формируют и позиционируют плазму, а также позволяют проводить через нее электрический ток. Катушки обычно управляются набором независимых компьютеризированных контроллеров, которые программируются на основе проведенных ранее сложных физических расчетов в зависимости от конкретных условий испытаний. Но новая система искусственного интеллекта смогла манипулировать плазмой с помощью всего одного контроллера.
Как работает управляющий термоядерным реактором искусственный интеллект
Созданный физиками искусственный интеллект представляет собой систему «глубокого обучения с подкреплением» (RL), разработанную компанией DeepMind. Его обучили управлять термоядерным синтезом на компьютерной модели токамака — сделать это дешевле и проще.
Но компьютерное моделирование идет медленно: требуется несколько часов, чтобы смоделировать всего несколько секунд работы токамака в реальном времени. Кроме того, экспериментальное состояние может меняться изо дня в день, и поэтому разработчикам искусственного интеллекта необходимо было учитывать эти изменения при моделировании.
После виртуальных тестов ученые использовали ИИ для управления реальным реактором. В конечном итоге он смог стабильно удерживать плазму в течение 3 секунд каждые 15 минут. Исследователи получили много новых данных из этого эксперимента на небольшом токамаке и не исключают, что он может быть использован в ITER.
Этот алгоритм смог стабильно удерживать плазму в экспериментальном токамаке TCV в течение нескольких секунд. В будущем он сможет обеспечить управляемый термоядерный синтез