Atslēgas līdzņemšanai
- AI varētu palīdzēt īstenot praktisku kodolsintēzes enerģiju.
- MIT zinātnieki ir pabeiguši vienu no vissarežģītākajiem aprēķiniem kodolsintēzes zinātnē, izmantojot mašīnmācīšanās tehniku.
-
AI programmatūra, ko izstrādā IBM DeepMind, var iemācīties kontrolēt magnētiskos laukus, kas satur plazmu tokamaka kodolsintēzes reaktorā.
Mākslīgā intelekta (AI) metodes var palīdzēt tuvināt mūs praktiskai kodolsintēzes enerģijai, kas varētu pārveidot pasaules enerģētikas nozares.
MIT zinātnieki ir pabeiguši vienu no prasīgākajiem aprēķiniem kodolsintēzes zinātnē, izmantojot mašīnmācīšanās paņēmienu. Saskaņā ar nesen publicēto dokumentu, šī metode samazināja CPU laiku, kas nepieciešams aprēķinu veikšanai, vienlaikus saglabājot risinājuma precizitāti. Tā ir daļa no pieaugošajiem centieniem izmantot AI, lai palīdzētu atrisināt matemātikas un inženierijas problēmas saistībā ar kodolsintēzes enerģijas apguvi.
"AI ir rīks, kas ļauj zinātniekiem ātrāk veikt eksperimentus, labāk prognozēt, kā plazma darbosies ekstremālos apstākļos, un precīzāk izveidot jaunas kodolsintēzes ierīces," sacīja Endrjū Holands, Fusion izpilddirektors. Industry Association, stāstīja Lifewire e-pasta intervijā.
AI sniedz roku
MIT pētnieki Pablo Rodrigess-Fernandezs un Neitans Hovards strādā, lai prognozētu veiktspēju, kas sagaidāma SPARC ierīcē - kompaktā, augsta magnētiskā lauka kodolsintēzes eksperimentā, kas pašlaik tiek būvēts. Lai gan aprēķins prasīja milzīgu datora laiku (vairāk nekā 8 miljonus CPU stundu), pētniekiem izdevās samazināt nepieciešamo laiku.
Viena no vissarežģītākajām kodolsintēzes pētnieku problēmām ir plazmas temperatūras un blīvuma prognozēšana. Ierobežošanas ierīcēs, piemēram, SPARC, plazmas turbulences dēļ tiek zaudēta ārējā jauda un siltuma padeve no saplūšanas procesa.
Tomēr MIT pētnieki izmantoja mašīnmācības metodes, lai optimizētu šādu aprēķinu. Viņi lēš, ka šī metode samazināja koda izpildes skaitu četras reizes.
Jauni pētījumi liecina, ka mūsdienu mākslīgā intelekta metodes var izmantot, lai kontrolētu kodolsintēzes reakciju, potenciāli palīdzot paātrināt kodolsintēzes kā praktiska enerģijas avota attīstību, norāda Ulises Orozco Rosas, profesors, kurš studē kodolsintēzi Inženieru skolā. CETYS universitātē Meksikā, pastāstīja Lifewire pa e-pastu. Viņš norādīja uz AI programmatūru, ko izstrādā IBM un ko varētu izmantot, lai kontrolētu magnētiskos laukus, kas satur plazmu tokamaka kodolsintēzes reaktorā.
"Sistēma spēja manipulēt ar plazmu jaunās konfigurācijās, kas var radīt lielāku enerģiju," piebilda Rosas.
Zvaigžņu spēks
Kodolsintēze sola neierobežotu enerģiju bez oglekļa, izmantojot to pašu fizisko procesu, kas darbina sauli un zvaigznes. Tomēr tehniskie izaicinājumi, veidojot praktisku kodolsintēzes spēkstaciju, ir milzīgi, un tie ietver degvielas uzsildīšanu līdz temperatūrai virs 100 miljoniem grādu un plazmas radīšanu. Pētnieki izmanto spēcīgus magnētiskos laukus, lai izolētu un izolētu karsto plazmu no parastajām vielām uz Zemes.
Holande teica, ka, lai izveidotu funkcionējošu kodolsintēzes spēkstaciju, būs nepieciešama detalizēta zinātniska izpratne par to, kā ierobežot un iniciēt plazmu kodolsintēzei nozīmīgos apstākļos - ekstremālās temperatūrās vai spiedienā.
"Lai gan grūtākais ir plazmas nokļūšana šajos attiecīgajos apstākļos, problēmas ar to neapstājas," piebilda Holands. "Enerģija būs jāpārvērš elektroenerģijā vai izmantojamā siltumā; degvielas cikls būs jāveido tā, lai plazmu varētu uzturēt ilgu laiku, un kodolsintēzes ierīces materiāliem jābūt izturīgiem pret ekstremāliem apstākļiem. spēkstacija."
Holande prognozēja, ka enerģētika "izvērsīs" globālo enerģētikas sistēmu. Pēc komercializācijas un plašas izvēršanas kodolsintēze varētu nozīmēt, ka enerģiju var ražot bez piesārņojuma jebkurā laikā, neradot draudus sabiedrībai vai ilgstošiem radioaktīviem atkritumiem. Tas varētu uzsākt enerģijas pārpilnības laikmetu, padarot enerģiju lētu, vienmēr pieejamu un visuresošu.
Bet Rosas izteica piesardzību, sakot, ka komerciālās kodolsintēzes kā enerģijas piegādātāja panākumi būs atkarīgi no tā, vai ar ģenerējošo iekārtu būvniecību un to drošu un uzticamu ekspluatāciju saistītos izaicinājumus var atrisināt tādā veidā, kas samazina kodolsintēzes izmaksas. elektrība ekonomiski konkurētspējīga.
"Pieaugot bažām par klimata pārmaiņām un fosilā kurināmā ierobežotajām piegādēm, ir jāatrod labāki veidi, kā apmierināt mūsu augošo pieprasījumu pēc enerģijas," piebilda Rosas. "Kodolsintēzes enerģijas priekšrocības padara to par ārkārtīgi pievilcīgu iespēju: nav oglekļa emisiju, daudz kurināmo, energoefektivitāte, mazāk radioaktīvo atkritumu nekā skaldīšanās, drošība un uzticama jauda."
