Поддержать

Инновации

Искусственный интеллект

TORAX: симулятор термоядерной плазмы

Иллюстративная стоковая фотография внутренней части Объединённого европейского тора, токамака в Англии, то есть другой установки, чем SPARC.

Иллюстративная стоковая фотография внутренней части Объединённого европейского тора, токамака в Англии, то есть другой установки, чем SPARC.

Фото: Kevan, через Викисклад, лицензия Creative Commons «С указанием авторства» 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/). Страница файла: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Joint_European_Torus_(6055833306).jpg

Искусственный интеллект Исследование

Что это

Термоядерная энергетика стремится соединять лёгкие атомы в газе, нагретом свыше 100 миллионов градусов Цельсия и называемом плазмой, которую магнитные поля удерживают внутри установки в форме бублика, токамака. Перед запуском такой установки инженеры с помощью компьютерных симуляций предсказывают, как по плазме перемещаются тепло, электрический ток и частицы. TORAX является симулятором ядра плазмы, который Google DeepMind выпустила с открытым кодом в мае 2024 года. Он написан так, что компьютер может вычислить, как малое изменение любой настройки повлияет на результат; это делает его пригодным для автоматического поиска хороших настроек и для обучения искусственного интеллекта. 16 октября 2025 года DeepMind и Commonwealth Fusion Systems, компания, которая строит в штате Массачусетс токамак SPARC, объявили об исследовательском партнёрстве. По словам Google DeepMind, TORAX уже стал центральным инструментом ежедневной работы Commonwealth Fusion Systems по моделированию SPARC.

Почему это важно

У токамака много настроек, таких как токи в магнитах, подача топлива и мощность нагрева, и подобрать лучшее сочетание вручную долго. DeepMind и Commonwealth Fusion Systems описывают миллионы виртуальных опытов в TORAX до включения SPARC, чтобы команда могла начать с перспективных планов. SPARC стремится стать первой установкой магнитного термоядерного синтеза, которая получит от синтеза больше энергии, чем затрачивает на его поддержание. Партнёры также изучают обучение с подкреплением, то есть способ, при котором компьютерная программа учится методом проб и поощрений, чтобы управлять теплом, которое SPARC будет выделять на свои стенки. Поскольку TORAX открыт, другие термоядерные группы могут пользоваться тем же инструментом и проверять его.

Как это читать

Вся эта работа касается планирования и симуляции. Симуляция является предсказанием, и её ценность зависит от того, насколько она совпадает с настоящей установкой. DeepMind сообщает, что по ходу работы будет проверять и калибровать TORAX по прежним данным токамаков и по более подробным симуляциям. Партнёрство остаётся исследовательским, а сама SPARC пока не получила плазму: в конце августа 2026 года Commonwealth Fusion Systems написала, что рассчитывает начать работу SPARC в ближайшие месяцы. Две даты легко перепутать: май 2024 года означает выпуск симулятора, а 16 октября 2025 года означает объявление о партнёрстве.

Ограничения

TORAX описывает ядро плазмы. Он охватывает перенос тепла и частиц и электрический ток, а для некоторой физики использует более простые замещающие модели; в собственном описании проекта сказано, что одна из таких моделей охватывает лишь ограниченные условия. Его по-прежнему нужно сверять с опытами. SPARC не показала чистой термоядерной энергии, ради которой её строят. Работа над управлением находится на раннем этапе: партнёры пишут, что начинают с обучения распределять тепло на стенках установки, а более широкое управление в реальном времени Google DeepMind описывает как возможность на будущее. Более ранний результат DeepMind 2022 года показал, что обучение с подкреплением способно управлять магнитами исследовательского токамака в Швейцарии, но это была другая установка и другая задача.

Источники