Atbalstīt

Inovācijas

Mākslīgais intelekts

TORAX: kodolsintēzes plazmas simulators

Ilustratīva krājuma fotogrāfija ar tokamaka Joint European Torus Anglijā iekšieni, kas ir cita iekārta nekā SPARC.

Ilustratīva krājuma fotogrāfija ar tokamaka Joint European Torus Anglijā iekšieni, kas ir cita iekārta nekā SPARC.

Foto: Kevan, caur Vikikrātuvi, licence Creative Commons Atsauce 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/). Faila lapa: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joint_European_Torus_(6055833306).jpg

Mākslīgais intelekts Pētījums

Kas tas ir

Kodolsintēzes enerģētika tiecas savienot vieglos atomus gāzē, kas sakarsēta virs 100 miljoniem Celsija grādu un ko sauc par plazmu; to magnētiskie lauki notur gredzenveida iekārtā, ko dēvē par tokamaku. Pirms šādas iekārtas darbināšanas inženieri ar datorsimulācijām prognozē, kā pa plazmu pārvietojas siltums, elektriskā strāva un daļiņas. TORAX ir plazmas kodola simulators, ko Google DeepMind 2024. gada maijā izlaida kā atvērtā koda programmu. Tas uzrakstīts tā, lai dators varētu aprēķināt, kā neliela jebkura iestatījuma maiņa ietekmēs rezultātu; tāpēc to var izmantot automātiskai labu iestatījumu meklēšanai un mākslīgā intelekta apmācībai. 2025. gada 16. oktobrī DeepMind un Commonwealth Fusion Systems, uzņēmums, kas Masačūsetsā būvē tokamaku SPARC, paziņoja par pētniecības partnerību. Pēc Google DeepMind teiktā, TORAX jau ir kļuvis par centrālo rīku Commonwealth Fusion Systems ikdienas simulāciju darbā pie SPARC.

Kāpēc tas ir svarīgi

Tokamakam ir daudz iestatījumu, piemēram, strāvas magnētos, degvielas padeve un sildīšanas jauda, un labāko kombināciju atrast ar roku ir lēni. DeepMind un Commonwealth Fusion Systems apraksta miljonus virtuālu eksperimentu TORAX pirms SPARC ieslēgšanas, lai komanda varētu sākt ar daudzsološiem plāniem. SPARC mērķis ir kļūt par pirmo magnētiskās kodolsintēzes iekārtu, kas iegūst no sintēzes vairāk enerģijas, nekā patērē tās uzturēšanai. Partneri pēta arī pastiprinājuma mācīšanos, tas ir, veidu, kā datorprogramma mācās ar mēģinājumiem un atlīdzību, lai pārvaldītu siltumu, ko SPARC izdalīs uz savām sienām. Tā kā TORAX ir atvērts, citas kodolsintēzes komandas var lietot to pašu rīku un to pārbaudīt.

Kā to lasīt

Viss šis darbs attiecas uz plānošanu un simulāciju. Simulācija ir prognoze, un tās vērtība ir atkarīga no tā, cik cieši tā sakrīt ar īstu iekārtu. DeepMind norāda, ka darba gaitā pārbaudīs un kalibrēs TORAX pēc agrākiem tokamaku datiem un detalizētākām simulācijām. Partnerība ir pētniecības pasākums, un pati SPARC vēl nav ieguvusi plazmu: 2026. gada augusta beigās Commonwealth Fusion Systems rakstīja, ka cer SPARC darbību sākt tuvāko mēnešu laikā. Divus datumus viegli sajaukt: 2024. gada maijs ir simulatora izlaišana, bet 2025. gada 16. oktobris ir partnerības paziņojums.

Ierobežojumi

TORAX apraksta plazmas kodolu. Tas aptver siltuma un daļiņu pārnesi un elektrisko strāvu, bet dažai fizikai izmanto vienkāršākus aizstājējmodeļus; paša projekta aprakstā teikts, ka viens no šādiem modeļiem aptver tikai ierobežotus apstākļus. Tas joprojām jāpārbauda ar eksperimentiem. SPARC vēl nav pierādījusi tīru kodolsintēzes enerģiju, kas ir tās mērķis. Darbs pie vadības ir agrīnā posmā: partneri raksta, ka sāk ar mācīšanos sadalīt siltumu uz iekārtas sienām, bet plašāku vadību reāllaikā Google DeepMind apraksta kā iespēju nākotnē. Agrāks DeepMind rezultāts no 2022. gada parādīja, ka pastiprinājuma mācīšanās spēj vadīt pētniecības tokamaka magnētus Šveicē, taču tā bija cita iekārta un cits uzdevums.

Avoti