Key Takeaway
- AI boleh membantu membawa tenaga gabungan praktikal menjadi hasil.
- Saintis MIT telah menyelesaikan salah satu pengiraan paling mencabar dalam sains gabungan menggunakan teknik pembelajaran mesin.
-
Perisian AI yang sedang dibangunkan oleh DeepMind IBM mungkin belajar mengawal medan magnet yang mengandungi plasma di dalam reaktor gabungan tokamak.
Teknik kecerdasan buatan (AI) boleh membantu mendekatkan kita kepada kuasa gabungan praktikal yang boleh mengubah industri tenaga dunia.
Saintis MIT telah menyelesaikan salah satu pengiraan paling mencabar dalam sains gabungan menggunakan teknik pembelajaran mesin. Menurut kertas yang diterbitkan baru-baru ini, kaedah tersebut mengurangkan masa CPU yang diperlukan untuk membuat pengiraan sambil mengekalkan ketepatan penyelesaian. Ini adalah sebahagian daripada usaha yang semakin meningkat untuk menggunakan AI untuk membantu menyelesaikan masalah matematik dan kejuruteraan untuk menguasai kuasa gabungan.
"AI ialah alat yang membolehkan saintis mengulangi eksperimen dengan lebih pantas, membuat ramalan yang lebih baik tentang cara plasma akan bertindak dalam keadaan yang melampau dan membina peranti gabungan baharu dengan cara yang lebih tepat, " Andrew Holland, Ketua Pegawai Eksekutif Fusion Persatuan Industri, memberitahu Lifewire dalam temu bual e-mel.
AI Menghulurkan Tangan
Penyelidik MIT Pablo Rodriguez-Fernandez dan Nathan Howard sedang berusaha untuk meramalkan prestasi yang dijangkakan dalam peranti SPARC, eksperimen gabungan medan magnet yang padat dan tinggi yang sedang dalam pembinaan. Walaupun pengiraan memerlukan jumlah masa komputer yang sangat besar (lebih 8 juta jam CPU), para penyelidik berjaya mengurangkan masa yang diperlukan.
Salah satu masalah yang paling mencabar bagi penyelidik gabungan ialah meramalkan suhu dan ketumpatan plasma. Dalam peranti kurungan seperti SPARC, kuasa luaran dan input haba daripada proses pelakuran hilang melalui pergolakan dalam plasma.
Walau bagaimanapun, penyelidik MIT menggunakan teknik daripada pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan pengiraan sedemikian. Mereka menganggarkan bahawa kaedah itu mengurangkan bilangan larian kod sebanyak empat faktor.
Penyelidikan baharu menunjukkan bahawa teknik AI moden boleh digunakan untuk mengawal tindak balas pelakuran nuklear, yang berpotensi membantu mempercepatkan pembangunan pelakuran nuklear sebagai sumber kuasa praktikal, Ulises Orozco Rosas, seorang profesor yang mengkaji gabungan di Sekolah Kejuruteraan di Universiti CETYS di Mexico, memberitahu Lifewire melalui e-mel. Dia menunjuk kepada perisian AI yang sedang dibangunkan oleh IBM yang boleh digunakan untuk mengawal medan magnet yang mengandungi plasma di dalam reaktor gabungan tokamak.
"Sistem ini dapat memanipulasi plasma ke dalam konfigurasi baharu yang boleh menghasilkan tenaga yang lebih tinggi," tambah Rosas.
Kuasa Bintang
Fusion menjanjikan tenaga bebas karbon tanpa had melalui proses fizikal yang sama yang memberi kuasa kepada matahari dan bintang. Walau bagaimanapun, cabaran teknikal untuk membina loji janakuasa gabungan praktikal adalah menggerunkan dan termasuk memanaskan bahan api kepada suhu melebihi 100 juta darjah dan mencipta plasma. Penyelidik menggunakan medan magnet yang kuat untuk mengasingkan dan mengasingkan plasma panas daripada bahan biasa di Bumi.
Holland berkata bahawa membina loji kuasa gabungan yang berfungsi akan memerlukan pemahaman saintifik terperinci tentang cara mengurung dan memulakan plasma di bawah keadaan berkaitan gabungan-pada suhu atau tekanan yang melampau.
"Walaupun bahagian yang paling sukar ialah memasukkan plasma ke dalam keadaan yang relevan, cabaran tidak berhenti di situ," tambah Holland. "Tenaga perlu ditukar kepada elektrik atau haba yang boleh digunakan; kitaran bahan api perlu dibina supaya plasma dapat dikekalkan dalam tempoh yang lama, dan bahan-bahan peranti gabungan perlu berdaya tahan kepada keadaan yang melampau dalam loji kuasa."
Holland meramalkan bahawa tenaga akan "merevolusikan" sistem tenaga global. Setelah dikomersialkan dan digunakan secara meluas, gabungan boleh bermakna tenaga boleh dihasilkan tanpa pencemaran, pada bila-bila masa, tanpa bahaya kepada orang ramai atau sisa radioaktif yang tahan lama. Ia boleh mencetuskan era kelimpahan tenaga, menjadikan tenaga murah, sentiasa tersedia dan ada di mana-mana.
Tetapi Rosas menyuarakan amaran, mengatakan bahawa kejayaan gabungan komersial sebagai penyedia tenaga akan bergantung pada sama ada cabaran membina loji penjanaan dan mengendalikannya dengan selamat dan boleh dipercayai dapat dipenuhi dengan cara yang menjadikan kos gabungan elektrik berdaya saing dari segi ekonomi.
"Dengan peningkatan kebimbangan terhadap perubahan iklim dan bekalan bahan api fosil yang terhad, cara yang lebih baik mesti dicari untuk memenuhi permintaan tenaga kami yang semakin meningkat," tambah Rosas. "Faedah kuasa gabungan menjadikannya pilihan yang sangat menarik: tiada pelepasan karbon, bahan api yang banyak, kecekapan tenaga, kurang sisa radioaktif daripada pembelahan, keselamatan dan kuasa yang boleh dipercayai."
