ИИ обогнал суперкомпьютеры в прогнозах по термоядерному синтезу

Учёные из Ливерморской национальной лаборатории (LLNL) представили модель глубокого обучения, которая продемонстрировала точность 74 % при предсказании результатов экспериментов по термоядерному синтезу на установке National Ignition Facility (NIF). Этот показатель превзошёл эффективность традиционных вычислительных методов на суперкомпьютерах, ранее считавшихся эталоном в подобных задачах.

Прорыв в моделировании инерциального синтеза

Эксперименты проходили с использованием топливной капсулы, содержащей смесь дейтерия и трития, на которую одновременно направляли 192 мощных лазерных луча. В декабре 2022 года установка NIF впервые достигла состояния «научного энергетического баланса» — объём полученной энергии оказался в два раза выше той, что была затрачена лазерами.

ИИ, обученный на архивных данных, результатах численного моделирования и практических испытаниях, сумел предсказать особенности импульса зажигания с высокой степенью достоверности. В отличие от традиционных алгоритмов, требующих ручной настройки и ограниченных параметров, искусственный интеллект учитывает значительно большее число факторов и способен выявлять скрытые зависимости в процессе реакций.

Энергетический потенциал термоядерного синтеза

По данным Международного агентства по атомной энергии, термоядерный синтез способен вырабатывать в четыре раза больше энергии на килограмм топлива по сравнению с делением атомного ядра, применяемым в АЭС, и почти в 4 миллиона раз больше, чем при сжигании нефти или угля. При этом технология не приводит к образованию радиоактивных отходов, что делает её одним из наиболее перспективных направлений мировой энергетики.

ИИ-модели, созданные в LLNL, не только повышают точность предсказаний, но и позволяют заранее выявлять слабые стороны в экспериментальных методиках. Благодаря этому исследователи получают возможность оптимизировать будущие запуски и сократить количество дорогостоящих неудачных попыток.

Будущее экспериментов NIF

Каждый год на установке NIF проводится несколько десятков запусков по зажиганию капсул. В начале августа учёные интегрировали ИИ-агентов в два самых мощных суперкомпьютера планеты, что позволит автоматизировать процесс планирования и ускорить разработку новых схем для инерциального термоядерного синтеза.