DeepMind обучила ИИ управлению термоядерным реактором, чтобы ускорить освоение энергии синтеза
Нейросеть меняет конфигурацию плазмы внутри реактора намного быстрее специалистов-людей — это сильно упрощает исследования.
Плазма внутри термоядерного реактора TCV, фото SPC
Дочерняя компания Alphabet, работающая в области искусственного интеллекта, в сотрудничестве со Швейцарским плазменным центром (SPC) создала ИИ, который способен автономно управлять плазмой внутри термоядерного реактора, избавляя людей от долгой и сложной процедуры перенастройки магнитов. Об этом сотрудники DeepMind и SPC сообщили в журнале Nature.
Контроль плазмы внутри реактора — одна из главных проблем на пути к освоению термоядерной энергии. Из-за температуры в десятки или сотни миллионов градусов и крайне малой плотности (в миллион раз меньше, чем у воздуха) плазмой крайне сложно управлять — она постоянно «липнет» к стенкам реактора и мгновенно гаснет. Сейчас рекорд времени удержания плазмы составляет 17 минут при температуре 70 миллионов градусов.
Специалисты DeepMind автоматизировали управление плазмой при помощи глубокого обучения с подкреплением — это нейросеть с несколькими промежуточными слоями, которая самостоятельно обучается некоторому сложному навыку, ориентируясь на отклики среды. В данном случае средой выступали швейцарский токамак TCV (термоядерный реактор в форме бублика) и его компьютерная симуляция.
Схема цикла обучения ИИ, изображение DeepMind
Работая на TCV, сотрудники Швейцарского плазменного центра специально меняли параметры каждой из 19 магнитных катушек, удерживающих плазму в реакторе, чтобы нейросеть могла «понять», к каким последствиям это приводит. Затем ИИ отрабатывал полученные «знания» на компьютерной симуляции. В результате нейросеть научилась манипулировать магнитными катушками таким образом, чтобы придавать плазме различные формы. «Умения» ИИ проверяли также на реакторе TCV.
Разные формы плазмы, созданные нейросетью DeepMind в реакторе TCV, изображение DeepMind
Директор SPC Амброжо Фазоли назвал это «очень положительным результатом», который может ощутимо ускорить исследования в области управляемого ядерного синтеза. Сейчас учёным и инженерам в поисках максимально эффективной конфигурации реактора, магнитов и плазмы приходится вручную менять параметры, тратя на каждое изменение массу времени и сил. ИИ, как показала работа DeepMind, способен автоматизировать этот процесс.
Освоение термоядерного синтеза даст человечеству практически неисчерпаемый источник энергии, экологически чистый и максимально безопасный. Но на пути к этой цели существует множество проблем, над решением которых учёные бьются десятилетиями.
#новости #ии #нейросети #физика #энергетика