Umělá inteligence může řídit ‚umělé Slunce‘, naznačuje výzkum
6. 3. 2022 – 20:10 | Technologie | Pavel Jégl | Diskuze:
Až člověk ovládne termojadernou fúzi, bude to historický okamžik. Získáme nevyčerpatelný zdroj čisté energie, což v době války na Ukrajině a energetické krize zní jako pohádka. Zatím jsem od této chvíle daleko. Přiblížit ji však může umělá inteligence.
Umělá inteligence by mohla pomoci řídit termojadernou reakci ve fúzním reaktoru.
Tuto technologii se rozhodli vyzkoušet výzkumníci z plazmového centra Švýcarského technologického institutu. Své experimenty popisují v magazínu Nature.
Umělou inteligenci dodala společnosti DeepMind. Tato dcera korporace Alphabet vyvíjí vyspělé inteligence, které už dokázaly porážet šampiony deskové hry Go, anebo třeba předpovídat déšť.
Studium řízení plazmatu vědci testují v tokamaku – reaktoru ve tvaru americké koblihy (donutu). Elektromagnety v reaktoru udržují extrémně horké plazma, při němž se slučují atomy a uvolňuje energie.
Termojaderná fúze zásobuje vesmír energií. Ve Slunci a většině hvězd se při ní za extrémního tlaku i vysoké teploty přiblíží jádra vodíku natolik, že se spojují. Vznikají jádra atomů hélia, jejichž hmotnost je nižší než součet hmotností jader vodíku, která vstupují do reakce a z nichž hélium syntézou vzniká. Při tom se uvolňuje energie, kterou Slunce vyzařuje jako světlo a teplo. Na Zemi není možné dosáhnout takového tlaku jako ve středu hvězd, kde je drtivá gravitace. Tlak je proto v našich podmínkách nahrazen extrémní teplotou.
Samotná fúze je komplikovaná, vstupuje do ní mnoho proměnných, k jejím simulacím potřebujete značný výpočetní výkon. Proto výzkumníci dospěli k názoru, že by se při ní mohla uplatnit umělá inteligence, která je flexibilní, dokáže rychle reagovat na změny parametrů.
Vědci trénovali inteligenci na simulátoru fúze. Na něm se naučila různým strategiím řízení pro zadané cíle. Potom dostala příležitost řídit tokamak TCV (variable-condition tokamak). Zařízení, které dokáže udržet přehřáté vodíkové plazma po dobu tří sekund na teplotě 120 milionů stupňů Celsia je určeno k experimentům s plazmatem za různých podmínek a v různém uspořádání.
Schéma reaktoru JET typu tokamak. Skládají se v něm magnetická pole toroidální a poloidální do výsledného pole ve tvaru šroubovice, které udržuje plazma a zabraňuje jeho dotyku se stěnami komory. K fúzi je nutné dosáhnout vysoké teploty ohřívané látky a potom ji udržet – a proto tokamaky používají magnetické pole. | zdroj:
Profimedia
Umělá inteligence od DeepMind si vedla si znamenitě. Pomocí magnetických cívek ovládala plazma uvnitř fúzní komory důmyslněji než běžný řídící systém.
Umísťovala a tvarovala plazmu v komoře do běžných seskupení, včetně tvaru sněhové vločky, který je považován za nejúčinnější pro fúzi. Kromě usměrňovala plazma do kapiček, což se výzkumníkům před tím nikdy nepodařilo.
„Naše experimenty ukazují, že umělá inteligence může hrát důležitou roli v budoucím řízení tokamaků a vůbec ve vědě o fúzi,“ řekl Federico Felici, fyzik ze Švýcarského technologického institutu a jeden z vedoucích projektu magazínu Live Science.
Proč píšeme podstatné jméno plazma ve středním rodu? Vysvětluje to Ústav pro jazyk český – tady. Zatímco biologové a lékaři mluví o buněčné nebo krevní plazmě rodu ženského, fyzikové se zabývají teorií plazmatu - skupenství hmoty získané ionizací molekul nebo atomů plynů. Užívají název plazma ve středním rodu. Proto také máme Ústav fyziky plazmatu, ne plazmy.