IT之家2月28日消息,科學(xué)家過去幾十年時(shí)間里,一直在探索和追逐核聚變發(fā)電夢(mèng)想,不過由于種種挑戰(zhàn),這些實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆至今仍未達(dá)到取代化石燃料的程度。

其中讓核聚變產(chǎn)生穩(wěn)定電力的關(guān)鍵挑戰(zhàn),就是過熱等離子體的不可預(yù)測(cè)性,不過普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室(PPPL)在這一方面有了重大突破。
PPPL團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種新的人工智能,可以提前300毫秒預(yù)測(cè)聚變中等離子體“撕裂”,從而平滑處理不規(guī)則現(xiàn)象,未來有望避免反應(yīng)堆重啟。
聚變反應(yīng)堆采用環(huán)形結(jié)構(gòu),類似于甜甜圈,在“托卡馬克”(tokamak)反應(yīng)堆內(nèi),磁場(chǎng)控制著等離子體,讓其不會(huì)沖破環(huán)壁。
不過沸騰的等離子體很難控制,它極易“撕裂”,并且逃逸出用于約束它的強(qiáng)大磁場(chǎng)。一旦等離子體逃逸,那么就需要關(guān)閉反應(yīng)堆并重置。
PPPL開發(fā)的人工智能有可能提前足夠長(zhǎng)的時(shí)間預(yù)測(cè)這些不穩(wěn)定性,以便對(duì)其進(jìn)行糾正,測(cè)試在能源部位于圣地亞哥的DIII-D國(guó)家聚變?cè)O(shè)施進(jìn)行(見上圖)。
人工智能算法發(fā)出的警告時(shí)間并不長(zhǎng)--最長(zhǎng)預(yù)報(bào)時(shí)間為300毫秒。這對(duì)人類來說還不夠時(shí)間做任何事情,但撕裂模式不穩(wěn)定性只需要幾毫秒就能破壞聚變反應(yīng)。
研究小組確信,人工智能控制器能夠減少DIII-D反應(yīng)堆中的撕裂模式不穩(wěn)定性。然而,該網(wǎng)絡(luò)是專門針對(duì)DIII-D進(jìn)行訓(xùn)練的--它無法預(yù)測(cè)或穩(wěn)定其他托卡馬克的撕裂模式不穩(wěn)定性。研究人員希望最終能開發(fā)出一種更通用的人工智能,但這需要更多的測(cè)試。