Ključni podaci za van
- AI bi mogao pomoći da se praktična energija fuzije ostvari.
- Znanstvenici MIT-a dovršili su jedan od najzahtjevnijih proračuna u znanosti o fuziji koristeći tehniku strojnog učenja.
-
Softver umjetne inteligencije koji razvija IBM-ov DeepMind mogao bi naučiti kontrolirati magnetska polja koja sadrže plazmu unutar tokamak fuzijskog reaktora.
Tehnike umjetne inteligencije (AI) mogu nam pomoći približiti praktičnu fuzijsku snagu koja bi mogla transformirati svjetske energetske industrije.
Znanstvenici MIT-a dovršili su jedan od najzahtjevnijih proračuna u znanosti o fuziji koristeći tehniku strojnog učenja. Prema nedavno objavljenom radu, metoda je smanjila CPU vrijeme potrebno za izračune uz zadržavanje točnosti rješenja. Dio je sve većeg napora da se umjetna inteligencija koristi za rješavanje matematičkih i inženjerskih problema svladavanja fuzijske snage.
"AI je alat koji omogućuje znanstvenicima da brže ponavljaju eksperimente, daju bolja predviđanja o tome kako će plazma djelovati u ekstremnim uvjetima i izgrade nove fuzijske uređaje na precizniji način, " Andrew Holland, izvršni direktor Fusiona Industrijska udruga, rekla je Lifewireu u intervjuu e-poštom.
AI pruža ruku
Istraživači MIT-a Pablo Rodriguez-Fernandez i Nathan Howard rade na predviđanju performansi koje se očekuju u uređaju SPARC, kompaktnom eksperimentu fuzije s jakim magnetskim poljem koji je trenutno u izradi. Iako je izračun zahtijevao ogromnu količinu računalnog vremena (preko 8 milijuna CPU sati), istraživači su uspjeli smanjiti potrebno vrijeme.
Jedan od najizazovnijih problema za istraživače fuzije je predviđanje temperature i gustoće plazme. U uređajima za ograničenje kao što je SPARC, vanjska energija i ulaz topline iz procesa fuzije gube se zbog turbulencije u plazmi.
Međutim, istraživači MIT-a upotrijebili su tehnike strojnog učenja kako bi optimizirali takav izračun. Procjenjuju da je metoda smanjila broj pokretanja koda za faktor četiri.
Novo istraživanje pokazuje da se moderne tehnike umjetne inteligencije mogu koristiti za kontrolu reakcije nuklearne fuzije, što potencijalno pomaže ubrzati razvoj nuklearne fuzije kao praktičnog izvora energije, Ulises Orozco Rosas, profesor koji proučava fuziju na Tehničkom fakultetu na Sveučilištu CETYS u Meksiku, rekao je Lifewire putem e-pošte. Ukazao je na AI softver koji IBM razvija, a koji bi se mogao koristiti za kontrolu magnetskih polja koja sadrže plazmu unutar fuzijskog reaktora tokamaka.
"Sustav je uspio manipulirati plazmom u nove konfiguracije koje mogu proizvesti veću energiju," dodao je Rosas.
Moć zvijezda
Fusion obećava neograničenu energiju bez ugljika 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 milijuna stupnjeva i stvaranje plazme. Istraživači koriste jaka magnetska polja kako bi izolirali i izolirali vruću plazmu od obične materije na Zemlji.
Holland je rekao da će izgradnja funkcionalne fuzijske elektrane zahtijevati detaljno znanstveno razumijevanje kako ograničiti i pokrenuti plazmu pod uvjetima relevantnim za fuziju - pri ekstremnim temperaturama ili pritiscima.
"Iako je najteži dio dovesti plazmu u te relevantne uvjete, izazovi tu ne prestaju", dodao je Holland. "Energija će se morati pretvoriti u električnu energiju ili upotrebljivu toplinu; ciklus goriva morat će se izgraditi tako da se plazma može održati tijekom dugih razdoblja, a materijali fuzijskog uređaja morat će biti otporni na ekstremne uvjete unutar elektrana."
Holland je predvidio da će energija "revolucionirati" globalni energetski sustav. Nakon komercijalizacije i široke primjene, fuzija bi mogla značiti da se energija može proizvoditi bez zagađenja, u bilo koje vrijeme, bez opasnosti za javnost ili dugotrajni radioaktivni otpad. Mogao bi započeti eru energetskog izobilja, čineći energiju jeftinom, uvijek dostupnom i sveprisutnom.
Ali Rosas je zvučao oprezno, rekavši da će uspjeh komercijalne fuzije kao opskrbljivača energijom ovisiti o tome hoće li se izazovi izgradnje proizvodnih postrojenja i njihovog sigurnog i pouzdanog rada moći 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 za zadovoljenje naše rastuće potražnje za energijom", dodao je Rosas. „Prednosti fuzijske energije čine je iznimno privlačnom opcijom: nema emisija ugljika, obilje goriva, energetska učinkovitost, manje radioaktivnog otpada od fisije, sigurnost i pouzdana energija."
