Keeawayt
- AI voisi auttaa toteuttamaan käytännön fuusioenergiaa.
- MIT-tutkijat ovat suorittaneet yhden fuusiotieteen vaativimmista laskelmista koneoppimistekniikalla.
-
Tekoälyohjelmisto, jota IBM:n DeepMind kehittää, saattaa oppia hallitsemaan magneettikenttiä, jotka sisältävät plasman tokamak-fuusioreaktorin sisällä.
Tekoälytekniikat voivat auttaa tuomaan meidät lähemmäksi käytännöllistä fuusiovoimaa, joka voisi muuttaa maailman energiateollisuutta.
MIT-tutkijat ovat suorittaneet yhden fuusiotieteen vaativimmista laskelmista koneoppimistekniikalla. Äskettäin julkaistun paperin mukaan menetelmä lyhensi laskelmien tekemiseen tarvittavaa CPU-aikaa säilyttäen samalla ratkaisun tarkkuuden. Se on osa kasvavaa pyrkimystä käyttää tekoälyä fuusiovoiman hallitsemiseen liittyvien matemaattisten ja teknisten ongelmien ratkaisemisessa.
"Tekoäly on työkalu, jonka avulla tutkijat voivat iteroida nopeammin kokeita, tehdä parempia ennusteita siitä, miten plasma toimii äärimmäisissä olosuhteissa, ja rakentaa uusia fuusiolaitteita tarkemmin", Andrew Holland, Fusionin toimitusjohtaja Industry Association, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa.
AI ojentaa kättä
MIT-tutkijat Pablo Rodriguez-Fernandez ja Nathan Howard työskentelevät parhaillaan rakenteilla olevan kompaktin, korkean magneettikentän fuusiokokeen SPARC-laitteen odotettavissa olevan suorituskyvyn ennustamiseksi. Vaikka laskenta vaati v altavasti tietokoneaikaa (yli 8 miljoonaa CPU tuntia), tutkijat onnistuivat lyhentämään tarvittavaa aikaa.
Yksi fuusiotutkijoiden haastavimmista ongelmista on plasman lämpötilan ja tiheyden ennustaminen. Sulamislaitteissa, kuten SPARC, fuusioprosessista tuleva ulkoinen teho ja lämpö menetetään plasman turbulenssin vuoksi.
MIT-tutkijat käyttivät kuitenkin koneoppimisen tekniikoita optimoidakseen tällaisen laskelman. He arvioivat, että menetelmä vähensi koodin ajojen määrää neljä kertaa.
Uusi tutkimus osoittaa, että nykyaikaisilla tekoälytekniikoilla voidaan hallita ydinfuusioreaktiota, mikä saattaa nopeuttaa ydinfuusion kehittymistä käytännöllisenä voimanlähteenä, Ulises Orozco Rosas, professori, joka opiskelee fuusiota tekniikan korkeakoulussa. CETYS-yliopistossa Meksikossa, kertoi Lifewire sähköpostitse. Hän viittasi IBM:n kehittämään tekoälyohjelmistoon, jota voitaisiin käyttää hallitsemaan magneettikenttiä, jotka sisältävät plasman tokamak-fuusioreaktorin sisällä.
"Järjestelmä pystyi manipuloimaan plasmaa uusiin kokoonpanoihin, jotka voivat tuottaa suurempaa energiaa", Rosas lisäsi.
Tähtien voima
Fuusio lupaa rajattomasti hiiletöntä energiaa saman fyysisen prosessin kautta, joka saa voimansa aurinkoon ja tähdille. Käytännön fuusiovoimalaitoksen rakentamisen tekniset haasteet ovat kuitenkin v altavia ja sisältävät polttoaineen kuumentamisen yli 100 miljoonan asteen lämpötiloihin ja plasman luomisen. Tutkijat käyttävät vahvoja magneettikenttiä kuuman plasman eristämiseen ja eristämiseen tavallisesta aineesta Maan päällä.
Hollanti sanoi, että toimivan fuusiovoimalan rakentaminen vaatii yksityiskohtaista tieteellistä ymmärrystä siitä, kuinka plasma voidaan rajoittaa ja käynnistää fuusion kann alta merkityksellisissä olosuhteissa – äärimmäisissä lämpötiloissa tai paineissa.
"Vaikka vaikein osa on saada plasmaa kyseisiin olosuhteisiin, haasteet eivät lopu tähän", Holland lisäsi. "Energia on muutettava sähköksi tai käyttökelpoiseksi lämmöksi, polttoainekierto on rakennettava niin, että plasma kestää pitkiä aikoja, ja fuusiolaitteen materiaalien on kestettävä äärimmäisiä olosuhteita. voimalaitos."
Hollanti ennusti, että energia "mullistaisi" maailmanlaajuisen energiajärjestelmän. Kun fuusio on kaupallistettu ja otettu laaj alti käyttöön, se voi tarkoittaa, että energiaa voidaan tuottaa ilman saastumista milloin tahansa ilman vaaraa yleisölle tai pitkäikäiselle radioaktiiviselle jätteelle. Se voisi aloittaa energian runsauden aikakauden, jolloin energiasta tulee halpaa, aina saatavilla ja kaikkialla.
Mutta Rosas kuulosti varovasti sanoessaan, että kaupallisen fuusion menestys energiantoimittajana riippuu siitä, voidaanko tuotantolaitosten rakentamisen ja niiden turvallisen ja luotettavan käytön haasteisiin vastata tavalla, joka tekee fuusion kustannuksista. sähkö taloudellisesti kilpailukykyinen.
"Ilmastonmuutoksesta ja fossiilisten polttoaineiden rajallisista saatavuudesta huolestuneiden lisääntyvien vuoksi on löydettävä parempia tapoja vastata kasvavaan energiantarpeeseemme", Rosas lisäsi. "Fuusiovoiman edut tekevät siitä erittäin houkuttelevan vaihtoehdon: ei hiilidioksidipäästöjä, runsaat polttoaineet, energiatehokkuus, vähemmän radioaktiivista jätettä kuin fissiossa, turvallisuus ja luotettava teho."
