Võtmed kaasavõtmiseks
- AI võib aidata praktilise tuumasünteesienergia ellu viia.
- MIT-i teadlased on masinõppe tehnikat kasutades lõpetanud termotuumasünteesiteaduse ühe kõige nõudlikuma arvutuse.
-
AI tarkvara, mida IBM DeepMind arendab, võib õppida juhtima tokamaki termotuumasünteesi reaktoris plasmat sisaldavaid magnetvälju.
Tehisintellekti (AI) tehnikad võivad aidata meid lähemale tuua praktilisele termotuumaenergiale, mis võib muuta maailma energiatööstust.
MIT-i teadlased on masinõppe tehnikat kasutades lõpetanud termotuumasünteesiteaduse ühe kõige nõudlikuma arvutuse. Hiljuti avaldatud artikli kohaselt vähendas meetod arvutuste tegemiseks kuluvat protsessori aega, säilitades samal ajal lahenduse täpsuse. See on osa kasvavatest jõupingutustest kasutada tehisintellekti, et aidata lahendada termotuumasünteesi omandamise matemaatilisi ja inseneriprobleeme.
"AI on tööriist, mis võimaldab teadlastel katseid kiiremini korrata, teha paremaid ennustusi plasma toimimise kohta ekstreemsetes tingimustes ja ehitada uusi termotuumasünteesiseadmeid täpsem alt," ütles Andrew Holland, Fusioni tegevjuht. Tööstusliit, ütles Lifewire'ile e-posti intervjuus.
AI ulatab kätt
MIT-i teadlased Pablo Rodriguez-Fernandez ja Nathan Howard töötavad selle nimel, et ennustada SPARC-seadme eeldatavat jõudlust, mis on praegu ehitatav kompaktne, suure magnetväljaga termotuumasünteesikatse. Kuigi arvutus nõudis tohutult palju arvutiaega (üle 8 miljoni CPU tunni), õnnestus teadlastel kuluvat aega vähendada.
Üks termotuumasünteesi uurijate jaoks keerulisemaid probleeme on plasma temperatuuri ja tiheduse ennustamine. Sulgemisseadmetes, nagu SPARC, kaob väline võimsus ja termotuumasünteesi protsessist tulenev soojussisend plasma turbulentsi tõttu.
Samas kasutasid MIT-i teadlased sellise arvutuse optimeerimiseks masinõppe tehnikaid. Nende hinnangul vähendas meetod koodi käitamiste arvu neli korda.
Uued uuringud näitavad, et kaasaegseid tehisintellekti meetodeid saab kasutada termotuumasünteesi reaktsiooni kontrollimiseks, mis võib potentsiaalselt kiirendada tuumasünteesi kui praktilise toiteallika arengut, ütles Ulises Orozco Rosas, professor, kes õpib termotuumasünteesi insenerikoolis. Mehhikos CETYSi ülikoolis, ütles Lifewire e-posti teel. Ta osutas tehisintellekti tarkvarale, mida IBM arendab ja mida saaks kasutada tokamaki termotuumasünteesi reaktoris plasmat sisaldavate magnetväljade juhtimiseks.
"Süsteem suutis plasmat muuta uuteks konfiguratsioonideks, mis suudavad toota suuremat energiat," lisas Rosas.
Tähtede jõud
Fusion lubab piiramatut süsinikuvaba energiat sama füüsilise protsessi kaudu, mis toidab päikest ja tähti. Praktilise termotuumaelektrijaama ehitamise tehnilised väljakutsed on aga tohutud ja hõlmavad kütuse kuumutamist temperatuurini üle 100 miljoni kraadi ja plasma loomist. Teadlased kasutavad tugevaid magnetvälju kuuma plasma eraldamiseks ja isoleerimiseks tavalisest maakera ainest.
Holland ütles, et töötava termotuumaelektrijaama ehitamine nõuab üksikasjalikku teaduslikku arusaama sellest, kuidas plasmat termotuumasünteesi jaoks olulistes tingimustes piirata ja initsieerida – äärmuslikel temperatuuridel või rõhkudel.
"Kuigi kõige raskem osa on plasma nendesse asjakohastesse tingimustesse viimine, ei piirdu väljakutsed sellega," lisas Holland. "Energia tuleb muundada elektriks või kasutatavaks soojuseks; kütusetsükkel tuleb üles ehitada nii, et plasma säiliks pikka aega, ja termotuumasünteesi seadme materjalid peavad olema vastupidavad äärmuslikele tingimustele. elektrijaam."
Holland ennustas, et energia "muutab revolutsiooni" ülemaailmses energiasüsteemis. Pärast turustamist ja laialdast kasutuselevõttu võib termotuumasüntees tähendada, et energiat saab toota ilma saasteta ja igal ajal, ilma et see ohustaks avalikkust ega pikaealisi radioaktiivseid jäätmeid. See võib käivitada energiakülluse ajastu, muutes energia odavaks, alati kättesaadavaks ja kõikjale.
Kuid Rosas kõlas ettevaatlikult, öeldes, et kaubandusliku termotuumasünteesi edu energiatarnijana sõltub sellest, kas tootmisjaamade ehitamise ning nende ohutu ja usaldusväärse kasutamisega seotud väljakutseid saab lahendada viisil, mis muudab termotuumasünteesi kulud. elekter majanduslikult konkurentsivõimeline.
"Kliimamuutuste ja fossiilkütuste piiratud varude pärast kasvavate murede tõttu tuleb leida paremaid viise meie kasvava energianõudluse rahuldamiseks," lisas Rosas. "Tuumasünteesienergia eelised muudavad selle äärmiselt atraktiivseks võimaluseks: süsinikdioksiidi heitkoguste puudumine, rohked kütused, energiatõhusus, vähem radioaktiivseid jäätmeid kui lõhustumisel, ohutus ja usaldusväärne võimsus."
