Plasma bên trong lò phản ứng nhiệt hạch TCV ở Thụy Sĩ Curdin Wüthrich/SPC/EPFL Lò phản ứng nhiệt hạch hứa hẹn nguồn năng lượng rẻ, phong phú và tương đối sạch nếu chúng ta có thể làm cho chúng hoạt động. Giờ đây, nhờ công ty trí tuệ nhân tạo DeepMind, các nhà nghiên cứu nhiệt hạch đang tiến một bước gần hơn tới việc trích xuất năng lượng từ plasma nóng hơn cả bề mặt của mặt trời. DeepMind đã làm việc với các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Liên bang Thụy Sĩ ở Lausanne (EPFL), Thụy Sĩ, để tạo ra một mạng thần kinh có khả năng kiểm soát từ trường bên trong Lò phản ứng Nhiệt hạch Tokamak Cấu hình Biến đổi (TCV) của EPFL. Những từ trường này rất cần thiết để chứa plasma do lò phản ứng tạo ra một cách an toàn. Nếu plasma chạm vào các bức tường của lò phản ứng, nó sẽ nhanh chóng nguội đi, dập tắt phản ứng và có khả năng gây ra thiệt hại đáng kể. Tham gia với chúng tôi để có một lễ hội ý tưởng và kinh nghiệm tuyệt vời. Nhà khoa học sống mới sẽ kết hợp, với một sự kiện trực tiếp trực tiếp ở Manchester, Vương quốc Anh mà bạn cũng có thể tận hưởng sự thoải mái tại nhà của mình, từ ngày 12 đến ngày 14 tháng 3 năm 2022. Biêt nhiêu hơn. Các nhà nghiên cứu của TCV trước đây đã sử dụng 19 cuộn dây từ tính, mỗi cuộn dây được điều khiển bởi một thuật toán riêng biệt theo dõi bên trong lò phản ứng hàng nghìn lần mỗi giây với một số lượng lớn cảm biến. Thay vào đó, DeepMind đã tạo ra một mạng nơ-ron duy nhất để điều khiển tất cả các cuộn dây cùng một lúc, tự động tìm hiểu điện áp nào sẽ cung cấp cho chúng để chứa plasma tốt hơn. Nhóm đã đào tạo AI trong mô phỏng kỹ thuật số chính xác của lò phản ứng trước khi chạy thử nghiệm trên máy thực tế. Cuối cùng, nó đã có thể giữ thành công plasma trong khoảng 2 giây, gần với giới hạn của lò phản ứng – TCV chỉ có thể giữ plasma trong một thí nghiệm duy nhất trong tối đa 3 giây, sau đó nó cần 15 phút để hạ nhiệt . Kỷ lục về lò phản ứng nhiệt hạch chỉ là 5 giây, được thiết lập gần đây bởi Joint European Torus ở Anh. Ngoài việc điều khiển plasma, AI còn có thể định hình và di chuyển nó bên trong lò phản ứng. Các dạng plasma mới có thể mang lại những cải tiến về hiệu quả hoặc độ ổn định cho các lò phản ứng nhiệt hạch mới như ITER, hiện đang được xây dựng ở Pháp và sẽ là tokamak lớn nhất thế giới khi hoàn thành vào năm 2025. AI thậm chí còn thể hiện khả năng điều khiển hai chùm plasma riêng biệt một lần. Các cấu hình plasma khác nhau được tạo ra bởi thuật toán học tập của Deepmind DeepMind &erio; SPC/EPFL Federico Felici của EPFL nói rằng trong khi có nhiều phương pháp lý thuyết có thể được sử dụng để chứa plasma bằng một cuộn dây từ tính, các nhà khoa học đã thử nghiệm các chiến lược. Nhưng AI đã khiến nhóm ngạc nhiên với cách tiếp cận mới lạ của nó để tạo thành các hình dạng plasma giống như vậy với các cuộn dây. Felici cho biết: “Thuật toán AI này, học tăng cường, đã chọn sử dụng các cuộn dây TCV theo một cách hoàn toàn khác, ít nhiều vẫn tạo ra cùng một từ trường. “Vì vậy, nó vẫn tạo ra cùng một loại plasma mà chúng tôi mong đợi, nhưng nó chỉ sử dụng các lõi từ tính theo một cách hoàn toàn khác vì nó hoàn toàn có quyền tự do khám phá tất cả không gian vận hành. Vì vậy, mọi người đang xem xét các kết quả thí nghiệm này về cách dòng điện cuộn dây phát triển và họ khá ngạc nhiên.” Gianluca Sarri của Đại học Queen’s Belfast, Vương quốc Anh, cho biết AI là chìa khóa cho tương lai của các hệ thống điều khiển lò phản ứng nhiệt hạch, vốn vẫn chưa duy trì phản ứng tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ. “Một khi điều này được thực hiện, đây không phải là kết thúc của câu chuyện. Vì vậy, bạn phải biến nó thành một nhà máy điện,” ông nói. “Và AI này, theo ý kiến của tôi, là cách duy nhất để đi. Có rất nhiều biến số và một thay đổi nhỏ ở một trong số chúng có thể gây ra thay đổi lớn trong kết quả cuối cùng. Nếu bạn cố gắng thực hiện thủ công, thì đó là một quá trình rất dài.” Howard Wilson của Đại học York, Vương quốc Anh cho biết, để tạo ra các lò phản ứng nhiệt hạch là nguồn năng lượng thực tế và hiệu quả, các nhà vật lý cần tăng tỷ lệ giữa áp suất của plasma và cường độ từ trường chứa nó, một giá trị được gọi là beta. “Plasma xoắn và lắc lư và cố gắng thoát khỏi nanh vuốt của từ trường, và khi bạn tăng thông số beta đó, bạn phải làm việc chăm chỉ hơn và chăm chỉ hơn để có được sự kiểm soát mà bạn cần để giữ plasma ở đó.” anh ta nói. “Bạn càng đẩy plasma, bạn càng có nhiều khả năng đột ngột mất nó.” Wilson tin rằng các thí nghiệm AI này hứa hẹn sẽ chứa plasma ở “hình học cực đoan”, mở đường cho các thí nghiệm với các hình dạng plasma khác nhau có thể dẫn đến cải thiện độ ổn định hoặc hiệu quả. “Nó làm cho không gian tham số rủi ro ít rủi ro hơn khi giao dịch, nhưng nó cũng mở ra một không gian tham số mới mà chúng ta có thể tham gia và khám phá,” ông nói. chủ đề:
Newscientist
Fusion Power: DeepMind sử dụng AI để điều khiển plasma bên trong lò phản ứng tokamak | H-care.vn
Newscientist
0 lượt xem
Đang Đọc: Fusion Power: DeepMind sử dụng AI để điều khiển plasma bên trong lò phản ứng tokamak
| H-care.vn
in
H-care.vn