近年来, 研究人员一直研究导致托卡马克装置运行中断和损坏的裂变反应, 目前一种能够预测并控制裂变反应的人工智能系统被选定为 '奥罗拉 (Aurora) ' 超级计算机的首批项目之一, 奥罗拉超级计算机预计2021年抵达阿尔贡国家实验室, 并成为美国首个百万兆级计算机系统. 目前, 人工智能正在努力研究如何使地球应用无限能源供给. 它最终将解开核聚变能量的奥秘, 使研究人员捕获并控制驱动太阳和恒星的运行过程.
美国能源部普林斯顿等离子物理实验室 (PPPL) 和普林斯顿大学的研究人员希望利用一台巨大的新型超级计算机, 研究如何使用这种甜甜圈外形的设备—— '托卡马克装置 (tokamaks) ' .
近年来, 研究人员一直研究导致托卡马克装置运行中断和损坏的裂变反应, 目前一种能够预测并控制裂变反应的人工智能系统被选定为 '奥罗拉 (Aurora) ' 超级计算机的首批项目之一, 奥罗拉超级计算机预计2021年抵达阿尔贡国家实验室, 并成为美国首个百万兆级计算机系统.
该计算机系统可达到百万兆每秒运算, 比当今最强大的超级计算机运行速度快50-100倍. 普林斯顿等离子物理实验室首席研究物理学家唐·威廉 (William Tang) 说: '我们的研究将利用人工智能的深度学习方式来加速进展. '
这个开创性项目将尝试着开发一种通过实验验证的方法, 用于预测和控制ITER等燃烧等离子体聚变系统, 该方法将验证聚变能的有效实用性. 据悉, ITER全称是 '国际热核聚变实验反应堆' , 也被人们形象地称为 '人造太阳' , 建造地点设在法国的南部小城卡达拉舍. 由欧盟, 美国, 中国, 日本, 韩国, 印度和俄罗斯等7个国家共同参与. TIER也被称为人类历史上最复杂的科学项目.
ITER装置的核工程师现已招募一批火箭科学家, 帮助他们制造出能够承受比太阳更热温度的超强材料. ITER装置的直径为5米, 固体横截面为30×30厘米, ITER的压缩环将把巨大的磁铁固定在合适位置.
氢等离子体将被加热到1.5亿摄氏度, 比太阳核心温度高10倍, 从而使聚变反应进行. 该聚变反应发生在叫做 '托卡马克' 的甜甜圈外形的反应堆里, 它被巨大的磁铁包围着, 这些磁铁对过热电离等离子体起到限制和循环作用, 使它们远离金属壁.
这种超导磁体必须冷却至零下269摄氏度, 像星际空间一样寒冷. 长期以来, 科学家一直试图模拟太阳内部发生的核聚变过程, 认为它可以提供几乎无限量的廉价, 安全和清洁电力资源.
与现有裂变反应堆不同, 裂变反应堆将分裂钚和铀原子, 不存在不受控制聚变链式反应的风险, 也不会产生长期存在的放射性废料.
普林斯顿等离子物理实验室研制的深度学习软件系统也被称为 '递归神经网络融合系统 (FRNN) ' , 它是由神经网络组成, 用户可以通过神经网络训练计算机探测感兴趣的事件.
同时, 这种人工智能 '递归神经网络融合系统' 能够快速预测大规模托卡马克等离子体在裂变反应时如何分解, 并及时采取有效控制措施.
这项研究的总体目标是实现国际热核聚变实验反应堆 (ITER) 的挑战性需求, 该反应堆需要预测准确率达到95%, 假警报率低于5%, 至少在裂变发生前30毫秒或者更长时间发生.
