W USA badania nad fuzją termojądrowa ma napędzać AI
Naukowcy z amerykańskiego Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) mogą dokonać znaczącego przełomu w badaniach nad fuzją termojądrową poprzez wdrożenie sztucznej inteligencji na swoich najpotężniejszych superkomputerach. Pierwsze testy zapowiadają wielkie zmiany w dotychczasowych badaniach.
Fuzja termojądrowa to przyszłość energetyki
Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) to jedni z najbardziej prominentnych badaczy nad fuzją termojądrową. W grudniu 2022 roku jako pierwsi na świecie osiągnęli dodatni bilans energetyczny w swoim reaktorze fuzyjnym National Ignition Facility (NIF). W przeciągu ostatnich lat tylko poprawiają swoje wyniki, stawiając kroki w opracowaniu operacyjnych reaktorów fuzyjnych.
Takie reaktory mogą być przyszłością energetyczną ludzkości, gdyż mogą zapewnić tanią, bezpieczną i ekologiczną energię. Oparte o reakcję syntezy jądrowej nie wydzielają CO2, a jeden kilogram paliwa termojądrowego mógłby zapewniać w nich taką samą ilość energii, jak 10 milionów kilogramów paliwa kopalnego.
Pomoc AI w jednym z najambitniejszych projektów naukowych w historii
Teraz praca naukowców z LLNL może zostać przyspieszona dzięki zastosowaniu specjalnego modelu sztucznej inteligencji. Jest nim Multi-Agent Design Assistant (MADA), opracowany wraz z inżynierami z Los Alamos i Sandia National Laboratories w ramach National Nuclear Security Administration.
System ten łączy w sobie duże modele językowe z wysokowydajnymi narzędziami symulacyjnymi. Jednym z autonomicznych agentów AI zasilających MADA jest Inverse Design Agent (IDA), który tłumaczy podpowiedzi i diagramy z ludzkiego języka na kompletne pokłady symulacyjne. Innym agentem jest Job Management Agent (JMA) zajmuje się planowaniem i wykonywaniem zadań na superkomputerach.
Agenci AI współpracują ze sobą, tworząc ciągłą, zautomatyzowaną pętlę, która pozwala na równoległe badanie tysięcy wariantów projektowych, zastępując dni lub tygodnie ręcznego kodowania prostą rozmową.
Przyszłość rozwoju fuzji termojądrowej
Jedną z głównych zalet MADA jest jego zdolność do wspierania, projektowania i analizy eksperymentów o wysokiej gęstości energii, które mają kluczowe znaczenie dla celów misji, w tym fuzji inercyjnej, która stanowi jeden z podstawowych eksperymentów w reaktorze fuzyjnym.
Aby przetestować MADA, zespół badaczy uruchomił AI na El Capitan, najszybszym superkomputerze na świecie oraz 12. najszybszym superkomputerze na świecie - Tuolumne.
W demonstracji model językowy typu open-source, który został dopracowany na podstawie wewnętrznej dokumentacji, z powodzeniem zinterpretował ręcznie narysowany schemat kapsuły i żądanie ludzkiego projektanta. Następnie wygenerował kompletny pokład symulacyjny i przeprowadził tysiące symulacji w celu zbadania wariantów geometrii kapsuły, ostatecznie tworząc nowy projekt docelowy.
Demonstracja znacząco ucieszyła naukowców w LNLL, którzy nad projektem wspierającego AI pracowali już od 2019 roku. MADA może znacznie skrócić cykl projektowy, odgrywając kluczową rolę w identyfikacji optymalnych warunków dla zwiększenia wydajności syntezy jądrowej. Takie narzędzia są szczególnie istotne w obecnych czasach, gdy badania nad fuzją termojądrową przyspieszają i wydają się przynosić coraz większe rezultaty także w innych krajach rozwijających tę technologię np. w Chinach czy w Korei Południowej.
