De nombreux problèmes non résolus se dressent devant les réacteurs à fusion commerciaux, bien que le premier réacteur à rendement énergétique positif promette d'être opérationnel dans trois ans (projet ITER). Il s'est avéré assez difficile de maintenir le plasma dans un état stable dans le réacteur. De nombreux facteurs conduisent à l'instabilité de la colonne de plasma et à son atténuation. Les systèmes modernes de maintien de la stabilité du plasma n'ont pas le temps de répondre à tout, et ce travail a été confié à l'IA.
Des chercheurs de DeepMind (repris par Alphabet en 2014) ainsi que des scientifiques de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) ont pu former une intelligence artificielle pour contrôler le plasma à l'intérieur d'un véritable réacteur à fusion. Dans le passé, DeepMind a fait des progrès impressionnants dans la construction de plates-formes d'apprentissage, leur apprenant à coder, à jouer aux échecs surhumains, à jouer au go et à StarCraft II, et à résoudre un problème de biologie vieux d'un demi-siècle en enseignant à l'IA à prédire l'espace formes de protéines. Un nouvel écrou pour le DeepMind AI était la tâche de contrôler la forme du plasma dans un réacteur de fusion de type tokamak. Et il l'a déchiré.
Dans les tokamaks modernes et sur le tokamak suisse expérimental TCV du centre EPFL (tokamak à configuration variable), les paramètres du champ magnétique autour de la chambre de travail du réacteur sont réglés par plusieurs automates programmables. Les contrôleurs contrôlent les électroaimants, dont le champ empêche le cordon de plasma avec une température de dizaines à des centaines et plus de millions de degrés Celsius de toucher les parois intérieures de la chambre de travail et, par conséquent, sauve les parois de la destruction et donne la stabilité du plasma .
Dans le tokamak suisse, des contrôleurs séparés règlent le courant plasma, son profil et la position verticale et horizontale du cordon. Les travaux de DeepMind et de scientifiques suisses se sont résumés au développement d'un contrôleur unique et entraînable contrôlé par un réseau de neurones. Dans un premier temps, les réseaux de neurones ont montré les réactions du plasma à une série de combinaisons des paramètres de fonctionnement des électroaimants, puis ils ont été entraînés à contrôler le plasma sur un simulateur logiciel. Après cela, le réseau de neurones a été connecté à un véritable réacteur via un seul contrôleur. L'intelligence artificielle, comme l'a montré la pratique, était capable de maintenir indépendamment le faisceau de plasma dans des configurations strictement définies.
Modèle 3D du tokamak TCV. Source de l'image : EPFL Les développeurs affirment que l'IA supplémentaire peut indépendamment et beaucoup plus rapidement qu'une personne trouver des paramètres stables pour maintenir le plasma, réagissant aux conditions changeantes plus rapidement qu'un opérateur vivant. Des expérimentations avec un tokamak contrôlé par un réseau de neurones peuvent accélérer l'émergence de solutions commerciales dans le domaine de la génération d'énergie de fusion propre et quasi infinie.
2022-02-17 16:27:59
Auteur: Vitalii Babkin