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人工智能系統:將使無限制核聚變反應成為現實(圖)

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發表於 2018-10-10 11:52:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源: 新浪科技

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近年來,研究人員一直研究導致托卡馬克裝置運行中斷和損壞的裂變反應,目前一種能夠預測並控制裂變反應的人工智能系統被選定為“奧羅拉(Aurora)”超級計算機的首批項目之一,奧羅拉超級計算機預計2021年抵達阿爾貢國家實驗室,並成為美國首個百萬兆級計算機系統。

  新浪科技訊 北京時間10月9日消息,據國外媒體報道,目前,人工智能正在努力研究如何使地球應用無限能源供給。它最終將解開核聚變能量的奧秘,使研究人員捕獲並控制驅動太陽和恆星的運行過程。

  美國能源部普林斯頓等離子物理實驗室(PPPL)和普林斯頓大學的研究人員希望利用一台巨大的新型超級計算機,研究如何使用這種甜甜圈外形的設備——“托卡馬克裝置(tokamaks)”。

  近年來,研究人員一直研究導致托卡馬克裝置運行中斷和損壞的裂變反應,目前一種能夠預測並控制裂變反應的人工智能系統被選定為“奧羅拉(Aurora)”超級計算機的首批項目之一,奧羅拉超級計算機預計2021年抵達阿爾貢國家實驗室,並成為美國首個百萬兆級計算機系統。

  該計算機系統可達到百萬兆每秒運算,比當今最強大的超級計算機運行速度快50-100倍。普林斯頓等離子物理實驗室首席研究物理學家唐·威廉(William Tang)說:“我們的研究將利用人工智能的深度學習方式來加速進展。”

  這個開創性項目將嘗試着開發一種通過實驗驗證的方法,用於預測和控制ITER等燃燒等離子體聚變系統,該方法將驗證聚變能的有效實用性。據悉,ITER全稱是“國際熱核聚變實驗反應堆”,也被人們形象地稱為“人造太陽”,建造地點設在法國的南部小城卡達拉舍。由歐盟、美國、中國、日本、韓國、印度和俄羅斯等7個國家共同參與。TIER也被稱為人類歷史上最復雜的科學項目。


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ITER裝置的核工程師現已招募一批火箭科學家,幫助他們製造出能夠承受比太陽更熱溫度的超強材料。ITER裝置的直徑為5米,固體橫截面為30×30厘米,ITER的壓縮環將把巨大的磁鐵固定在合適位置。


  氫等離子體將被加熱到1.5億攝氏度,比太陽核心溫度高10倍,從而使聚變反應進行。該聚變反應發生在叫做“托卡馬克”的甜甜圈外形的反應堆里,它被巨大的磁鐵包圍着,這些磁鐵對過熱電離等離子體起到限制和循環作用,使它們遠離金屬壁。

  這種超導磁體必須冷卻至零下269攝氏度,像星際空間一樣寒冷。長期以來,科學家一直試圖模擬太陽內部發生的核聚變過程,認為它可以提供幾乎無限量的廉價、安全和清潔電力資源。

  與現有裂變反應堆不同,裂變反應堆將分裂鈈和鈾原子,不存在不受控制聚變鏈式反應的風險,也不會產生長期存在的放射性廢料。

  普林斯頓等離子物理實驗室研製的深度學習軟件系統也被稱為“遞歸神經網絡融合系統(FRNN)”,它是由神經網絡組成,用戶可以通過神經網絡訓練計算機探測感興趣的事件。

  同時,這種人工智能“遞歸神經網絡融合系統”能夠快速預測大規模托卡馬克等離子體在裂變反應時如何分解,並及時採取有效控制措施。

  這項研究的總體目標是實現國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)的挑戰性需求,該反應堆需要預測准確率達到95%,假警報率低於5%,至少在裂變發生前30毫秒或者更長時間發生。



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