Штучний інтелект навчили керувати термоядерною плазмою зі швидкістю, недоступною людині, та заздалегідь реагувати на небезпечні нестабільності. Під час експериментів система PACMAN ухвалювала рішення приблизно кожні 20 мілісекунд, а один із потенційних збоїв змогла передбачити приблизно за 0,2 секунди.
Нову платформу розробили дослідники Princeton Plasma Physics Laboratory та Princeton University. Вона об’єднує кілька моделей машинного навчання та дає їм змогу працювати разом у єдиній системі керування токамаком.
У таких установках надзвичайно гарячу плазму утримують за допомогою потужних магнітних полів. Її поведінка може змінюватися за тисячні частки секунди, тому оператор просто не встигає помітити проблему, проаналізувати її та вручну змінити параметри установки.
Традиційні фізичні моделі здатні детально описувати процеси всередині плазми, але складні розрахунки можуть тривати днями або навіть місяцями. Для керування реактором у реальному часі така швидкість неприйнятна.
PACMAN отримує дані безпосередньо з установки, перевіряє їх та передає моделям ШІ. Після цього система визначає необхідні зміни й передає команди обладнанню, не виходячи за встановлені фізиками межі безпеки.
Технологію випробували у п’яти експериментах на американському токамаку DIII-D. В одному з них алгоритм із навчанням з підкріпленням отримав контроль над системами нагрівання плазми.
В інших випробуваннях ШІ прогнозував різкі викиди енергії на краю плазми, відстежував хвилі, спричинені швидкими частинками, а також регулював густину та обертання плазми відповідно до параметрів, заданих дослідниками.
Найважливіший результат отримали під час експерименту з так званою tearing-mode нестабільністю. Звичайна система керування реагує на неї вже після початку, коли проблему доводиться приглушувати.
PACMAN зміг розпізнати загрозу приблизно за 200 мілісекунд до появи нестабільності. Система встигла змінити параметри плазми так, щоб небезпечний процес взагалі не розвинувся.
Платформа також одночасно керувала всіма шістьма гіротронами DIII-D. ШІ в реальному часі змінював їхню потужність і положення дзеркал, координуючи обладнання як єдину систему.
При цьому дослідники не планують повністю передавати контроль над термоядерними установками штучному інтелекту. Люди визначають цілі експерименту та допустимі межі, тоді як ШІ бере на себе рішення, які необхідно ухвалювати за частки секунди.
🌟 Читайте «Експерт» у своєму смартфоні — додайте нас в Google Discover
