โดย Tom Metcalfe เผยแพร่เมื่อ 04 มีนาคม 2022 สล็อตแตกง่าย การปฏิวัติพลังงานสีเขียวใกล้เข้ามาแล้ว การทดลอง TCV tokamak ที่โลซานในสวิตเซอร์แลนด์ใช้ในการทดสอบพฤติกรรมของพลาสมาไฮโดรเจนที่จะทําหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นในอนาคต (เครดิตภาพ: เคอร์ดิน เวือทริช/SPC/EPFL)
การปฏิวัติพลังงานสีเขียวที่สัญญาไว้โดยนิวเคลียร์ฟิวชั่นตอนนี้เป็นขั้นตอนใกล้,
ด้วยการใช้งานที่ประสบความสําเร็จครั้งแรกของระบบปัญญาประดิษฐ์ที่ทันสมัยเพื่อกําหนดพลาสมาไฮโดรเจนร้อนจัดภายในเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น.การทดลองที่ประสบความสําเร็จบ่งชี้ว่าการใช้ AI อาจเป็นความก้าวหน้าในการค้นหาไฟฟ้าที่ผลิตจากนิวเคลียร์ฟิวชั่นมาเป็นเวลานาน – นําการแนะนําเพื่อแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิลและฟิชชันนิวเคลียร์บนกริดพลังงานที่ทันสมัยใกล้ชิดกันมากขึ้น
”ผมคิดว่า AI จะมีบทบาทอย่างมากในการควบคุม tokamaks ในอนาคตและในวิทยาศาสตร์ฟิวชั่นโดยทั่วไป” Federico Felici นักฟิสิกส์ของสถาบันเทคโนโลยีสหพันธรัฐสวิสในโลซาน (EPFL) และหนึ่งในผู้นําในโครงการกล่าวกับ Live Science “มีศักยภาพอย่างมากในการปลดปล่อย AI เพื่อควบคุมที่ดีขึ้นและหาวิธีใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น”
เฟลิซีเป็นผู้เขียนบทนําของการศึกษาใหม่ที่อธิบายถึงโครงการที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เขากล่าวว่าการทดลองในอนาคตที่การกําหนดค่าตัวแปร Tokamak (TCV) ในโลซานจะมองหาวิธีเพิ่มเติมในการรวม AI เข้ากับการควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น “สิ่งที่เราทําเป็นข้อพิสูจน์ของหลักการจริงๆ” “เรามีความสุขมากกับก้าวแรกนี้”เฟลิซีและเพื่อนร่วมงานของเขาที่ศูนย์พลาสม่าสวิส (SPC) ของ EPFL ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่ บริษัท DeepMind ของอังกฤษซึ่งเป็น บริษัท ย่อยของตัวอักษรเจ้าของ Google เพื่อทดสอบระบบปัญญาประดิษฐ์บน TCV
เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นรูปโดนัทเป็นประเภทที่ดูเหมือนจะมีแนวโน้มมากที่สุดสําหรับการควบคุมฟิวชั่นนิวเคลียร์ การออกแบบ tokamak ถูกนํามาใช้สําหรับโครงการ ITER ระหว่างประเทศขนาดใหญ่ (“ทาง” ในภาษาละติน) ที่สร้างขึ้นในฝรั่งเศสและผู้เสนอบางคนคิดว่าพวกเขาจะมี tokamak ในการดําเนินงานเชิงพาณิชย์โดยเร็วที่สุดในปี 2030ห้องฟิวชั่นรูปโดนัทของ TCV มีพลาสมาไฮโดรเจนร้อนจัดในสนามแม่เหล็กที่ทรงพลังเพื่อไม่ให้ทําลายผนัง (เครดิตภาพ: อเลน เฮอร์ซอก / EPFL)
ปัญญาประดิษฐ์Tokamak ถูกควบคุมโดยขดลวดแม่เหล็ก 19 อันซึ่งสามารถใช้ในการกําหนดรูปร่างและวางตําแหน่งพลาสมาไฮโดรเจนภายในห้องฟิวชั่นในขณะที่กํากับกระแสไฟฟ้าผ่านมัน Felici อธิบาย
ขดลวดมักจะถูกควบคุมโดยชุดของตัวควบคุมคอมพิวเตอร์อิสระ – หนึ่งสําหรับแต่ละด้านของพลาสมาที่มีคุณสมบัติในการทดลอง – ที่ถูกตั้งโปรแกรมตามการคํานวณทางวิศวกรรมการควบคุมที่ซับซ้อนขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะที่กําลังทดสอบ แต่ระบบ AI ใหม่สามารถจัดการกับพลาสมาด้วยตัวควบคุมเดียวเขากล่าวว่า
AI – ระบบ “การเรียนรู้การเสริมแรงเชิงลึก” (RL) ที่พัฒนาโดย DeepMind – ได้รับการฝึกฝนครั้งแรก
เกี่ยวกับการจําลองของ tokamak – ทางเลือกที่ถูกกว่าและปลอดภัยกว่ามากสําหรับของจริง
แต่การจําลองคอมพิวเตอร์นั้นช้า: ใช้เวลาหลายชั่วโมงในการจําลองการทํางาน tokamak แบบเรียลไทม์เพียงไม่กี่วินาที นอกจากนี้เงื่อนไขการทดลองของ TCV สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในแต่ละวันดังนั้นนักพัฒนา AI จึงจําเป็นต้องคํานึงถึงการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นในการจําลองอย่างไรก็ตามเมื่อกระบวนการฝึกอบรมจําลองเสร็จสมบูรณ์ AI ก็ควบคู่ไปกับ tokamak จริง
TCV สามารถรักษาพลาสมาไฮโดรเจนร้อนจัดโดยทั่วไปที่มากกว่า 216 ล้านองศาฟาเรนไฮต์ (120 ล้านองศาเซลเซียส) สูงสุด 3 วินาที หลังจากนั้นต้องใช้เวลา 15 นาทีในการทําให้เย็นลงและรีเซ็ตและระหว่าง 30 ถึง 35 “ภาพ” ดังกล่าวมักจะทําในแต่ละวัน Felici กล่าวว่า เขากล่าวว่า “เราต้องการความหลากหลายในรูปทรงพลาสม่าที่แตกต่างกันออกไปและลองทําภายใต้เงื่อนไขต่างๆ”
ที่เกี่ยวข้อง: ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์หรือนิยาย? ความเป็นไปได้ของแนวคิดไซไฟ 10 ประการ
แม้ว่า TCV ไม่ได้ใช้พลาสมาของไฮโดรเจนที่มีนิวตรอนหนักซึ่งจะให้ฟิวชั่นนิวเคลียร์ในระดับสูง แต่การทดลอง AI ส่งผลให้เกิดวิธีใหม่ในการสร้างพลาสมาภายใน tokamak ที่อาจนําไปสู่การควบคุมกระบวน
การฟิวชั่นทั้งหมดได้มากขึ้นขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังทั้งหมด 19 อันล้อมรอบ tokamak เพื่อให้พลาสมาไฮโดรเจนอยู่ในห้องฟิวชั่นและส่งผลต่อรูปร่างของพวกเขา (เครดิตภาพ: ดีพมินด์/SPC/EPFL)
การสร้างพลาสมาAI ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความชํานาญในการวางตําแหน่งและสร้างพลาสมาภายในห้องฟิวชั่นของ Tokamak ในการกําหนดค่าที่พบมากที่สุดรวมถึงรูปร่างที่เรียกว่าเกล็ดหิมะที่คิดว่าเป็นการกําหนดค่าที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสําหรับฟิวชั่น Felici กล่าวนอกจากนี้ยังสามารถกําหนดพลาสมาเป็น “หยด” – แยกวงแหวนบนและล่างของพลาสมาภายในห้องซึ่งไม่เคยพยายามมาก่อนแม้ว่าเทคนิค สล็อตแตกง่าย
