Американская компания Commonwealth Fusion Systems объединилась с DeepMind из Google, чтобы использовать искусственный интеллект для управления термоядерным реактором SPARC. Задача проекта — ускорить выход к коммерческому синтезу и поставить на поток контроль ИИ за тонкой настройкой плазмы, температурой и магнитными полями.
SPARC строится в городе Девенс (штат Массачусетс). Это токамак нового поколения, где реакция слияния происходит при температуре свыше 100 млн °C. Внутри установки создается магнитное «кольцо», удерживающее плазму, чтобы она не касалась стенок камеры. Для этого CFS использует сверхпроводящие магниты из редкоземельных материалов, работающие при температуре около −250 °C. Они создают поле в несколько раз мощнее, чем в традиционных реакторах. Благодаря этому SPARC получится компактнее и дешевле прежних установок.
DeepMind внедряет систему TORAX — открытую платформу, которая моделирует движение и форму плазмы с учетом тысяч переменных. Искусственный интеллект будет тестировать различные режимы, искать наиболее устойчивые комбинации параметров и контролировать распределение тепла. При этом алгоритм использует метод обучения с подкреплением — такой же, как в проекте AlphaGo, где нейросеть самостоятельно находит оптимальные решения.
Google уже инвестировал в CFS и подписал соглашение о покупке 200 МВт электроэнергии у будущей электростанции ARC, первой коммерческой версии SPARC. Эта станция должна вырабатывать больше энергии, чем потребляет, а значит, сможет поставлять ток в общую сеть.
Инженеры рассчитывают, что с помощью ИИ удастся поддерживать стабильное горение плазмы и продлить срок службы оборудования. Одной из главных задач остается защита дивертора — участка, где скапливается экстремальное тепло. Система управления сможет заранее менять форму плазмы, снижая нагрузку на металл.
Разработчики отмечают, что такое моделирование реакций раньше занимало недели, теперь же вычисления проходят за часы. TORAX объединяет разные вычислительные движки и ускоряет симуляции, поэтому инженеры быстрее проверяют десятки гипотез.
SPARC должен выйти на испытания уже к концу десятилетия. Если расчеты оправдаются, станция ARC начнет поставлять энергию в 2030-х годах. Так исследователи перейдут от лабораторных экспериментов к размещению реальных термоядерных станций — источникам почти бесконечной чистой энергии.
Ранее мы писали о том, что модель «Морского боя» поможет ученым Стэнфорда планировать хранилище ядерных отходов.
