Ученые из Швейцарского плазменного центра (SPC) Федеральной политехнической школы Лозанны совместно со специалистами компании DeepMind смогли научить искусственный интеллект контролировать плазму внутри настоящего термоядерного реактора, сообщает Science alert.
Отмечается, что успешное освоение ядерного синтеза может предоставить человечеству безграничный, устойчивый источник чистой энергии. Но достичь этого можно только в том случае, если ученые смогут освоить сложные процессы, которые происходят внутри ядерного реактора.
На протяжении десятилетий исследователи приближаются к этой цели, но еще предстоит проделать длинный путь. Одной из основных преград является успешное управление нестабильной и перегретой плазмой в реакторе. Теперь же ученые, кажется, смогли найти способ преодолеть ее.
Ученые использовали систему глубокого обучения с подкреплением для изучения нюансов поведения плазмы и управления ею внутри термоядерного токамака. Это устройство, формой похожее на пончик, которое использует ряд магнитных подушек, размещенных вокруг реактора, для контроля и управления плазмой внутри него.
Баланс соблюдать нелегко, поскольку катушки требуют огромного количества тонких регулировок напряжения, до тысяч раз в секунду, чтобы успешно удерживать плазму в магнитных полях. То есть, для поддержания термоядерных реакций, которые требуют стабильной температуры в сотни миллионов градусов Цельсия, необходимы сложные системы управления катушками.
Но теперь ученые показали, что одна система ИИ может справляться с такой задачей. Обучение нейросети проводилось на симуляторе токамака, который позволил ей путем проб и ошибок справиться со сложностями удержания стабильности плазмы.
После завершения тренировки ИИ перешел на следующий уровень – применению в реальном мире того, чему он научился на симуляторе. Нейросеть смогла преобразовать плазму в различные формы внутри реактора, в том числе, такую, которые ученые ранее не видели в токамаке: стабильные «капли», когда две плазмы сосуществовали внутри устройства.
В дополнение к обычным формам ИИ также может создавать расширенные конфигурации, придавая плазме форму «негативной треугольности» и «снежинки».
Отмечается, что различные формы обладают разным потенциалом для получения энергии в будущем, если ученые научатся поддерживать реакции ядерного синтеза. Некоторые ученые предполагают, что результаты, полученные в ходе этого исследования, могут изменить будущее передовых систем управления плазмой в термоядерных реакторах.
«Этот ИИ, по моему мнению, единственный путь вперед», - заявил физик Джанлука Сарри из Королевского университета Белфаста, который не участвовал в исследовании.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Напомним, ранее установка Корейское передовое исследование сверхпроводящих токамаков (KSTAR) побила собственный рекорд термоядерного синтеза, установленный год назад. Ей удалось удерживать температуру плазмы в 100 миллионов градусов Цельсия на протяжении 30 секунд.