SPC处托卡马克内部的等离子体DeepMind&SPC/EPFLJJJ大手笔网—中国第一文化门户网站
经过数十年的发展,科学家们一直在通过无休止的实验、计算和模拟来追求核聚变技术,试图找到原子聚变和不断释放大量能量的最佳条件组合。Alphabet旗下的公司DeepMind现在通过与洛桑联邦理工学院(EPFL)的瑞士等离子中心(SPC)建立新的合作伙伴关系,将其大量的人工智能专业知识借给了这项工作,它已经证明了自己的价值。
在过去的几年里,DeepMind在人工智能领域取得了一些令人印象深刻的进展,击败了世界上最好的围棋选手,以高精度预测降雨,甚至通过预测3D结构解决了50年的科学问题独特的蛋白质。
在利用该技术进行核聚变研究时,科学家们希望找到更成功地维持等离子体流的方法,从而为关键聚变反应的发生提供更多机会。SPC用于这些实验的设备类型被称为托卡马克,它是一个甜甜圈形的腔室,它使用强大的磁场来容纳超热等离子体流,其中氢原子融合成一个氦原子并释放活力。
SPC托卡马克反应堆的3D模型DeepMind&SPC/EPFL
SPC的托卡马克被称为可变条件托卡马克(TCV),因为它允许在不同类型的配置中使用等离子体进行实验。这里的研究人员正在不断试验控制等离子体的新方法,以使其不会撞到血管壁并坍塌。
“我们的模拟器基于20多年的研究并不断更新,”SPC科学家Federico Felici说。“但即便如此,仍然需要进行冗长的计算来确定控制系统中每个变量的正确值。这就是我们与DeepMind的联合研究项目的用武之地。”
DeepMind开发了一种新的AI算法,该算法在SPC的模拟器上通过尝试许多不同的控制策略进行训练。随着时间的推移,随着通过模拟获得更多经验,该算法能够计算出产生所需等离子体配置的控制策略。然后,该团队要求该算法反向工作,识别正确的设置以生成特定的等离子体配置。
训练后,该算法在现实世界的托卡马克上进行了测试,它能够创建和控制各种等离子体形状,包括细长和高级形状,例如“负三角形”和“雪花”配置。一项实验涉及同时维持两个独立的等离子体。
DeepMind的AI被用于生产先进的等离子配置DeepMind&SPC/EPFL
DeepMind控制团队负责人Martin Riedmiller表示:“我们团队的任务是研究新一代AI系统——闭环控制器——可以完全从零开始在复杂的动态环境中学习。”“在现实世界中控制聚变等离子体提供了绝佳的机会,尽管极具挑战性和复杂性。”