Zacznijmy od tego, że sztuczna inteligencja posłużyła do sterowania niezwykle gorącą plazmą w czasie rzeczywistym. W czasie testów system podejmował decyzje co 20 milisekund, a podczas jednego z eksperymentów wykrył oznaki niebezpiecznej niestabilności około 200 milisekund przed jej wystąpieniem. Dzięki temu zdążył odpowiednio zmienić parametry plazmy i zapobiec problemowi, zanim ten przybrał niebezpieczną formę.
Czytaj też: Wyższa od samej Wieży Eiffla. Najwyższa zapora świata właśnie ożyła niczym energetyczny potwór
A przecież fuzja jądrowa jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów pozyskiwania energii. W uproszczeniu polega ona na łączeniu lekkich jąder atomowych w cięższe. W procesie powstaje ogromna ilość energii, podobnie jak dzieje się to we wnętrzu Słońca. Problem w tym, że aby doprowadzić do kontrolowanej fuzji na Ziemi, trzeba utrzymać materię w postaci plazmy w ekstremalnych warunkach.
Plazma musi mieć bardzo wysoką temperaturę i pozostawać w ryzach przy udziale pól magnetycznych. Jednocześnie jej zachowanie jest niezwykle dynamiczne. Nawet niewielkie zmiany mogą doprowadzić do powstania niestabilności, które pogarszają warunki potrzebne do przeprowadzenia reakcji termojądrowej. Dlatego sterowanie plazmą wymaga nieustannego analizowania ogromnej ilości danych i reagowania w bardzo krótkim czasie.
Właśnie tutaj pojawia się sztuczna inteligencja. System opracowany przez naukowców z Princeton został zaprojektowany tak, aby obserwować zachowanie plazmy, rozpoznawać sygnały poprzedzające niestabilność i niemal natychmiast podejmować decyzję o zmianie parametrów eksperymentu. Cała pętla sterowania działała z częstotliwością 50 razy na sekundę, czyli co 20 milisekund.
Najbardziej spektakularny był moment, w którym AI przewidziała tzw. niestabilność typu tearing mode. Takowa może prowadzić do utraty stabilności plazmy i zakłócenia warunków potrzebnych do prowadzenia fuzji. Algorytm rozpoznał zbliżający się problem około 200 milisekund wcześniej. Dla człowieka jest to dosłownie mgnienie oka, lecz dla układu działającego w milisekundowej skali okazała się wystarczająca, aby zareagować.
Czytaj też: Głębia Ziemi kryje prawie nieskończone źródło energii. Ta firma wie, jak ją pozyskać
Co istotne, AI nie ograniczała się do obserwowania eksperymentu. System rzeczywiście znajdował się w pętli sterowania i mógł wpływać na zachowanie plazmy. W testach kontrolował jednocześnie sześć układów grzewczych, dostosowując ich działanie do aktualnej sytuacji. Naukowcy podkreślają, iż celem nie jest zastąpienie człowieka, lecz umożliwienie reagowania na wydarzenia zachodzące znacznie szybciej, niż byłby w stanie zrobić to operator.
To ważne, ponieważ przyszłe reaktory termojądrowe będą wymagały niezwykle precyzyjnego sterowania. Im bliżej naukowcy będą podchodzili do warunków pozwalających na uzyskiwanie dużej ilości energii, tym większego znaczenia nabierze szybkie wykrywanie nawet niewielkich zmian w plazmie. Powyższy eksperyment nie oznacza oczywiście, że komercyjna elektrownia termojądrowa jest już gotowa. Pokazuje jednak, jak sztuczna inteligencja może działać bezpośrednio w czasie rzeczywistym w środowisku, w którym decyzje trzeba podejmować w ułamkach sekundy.
Źródło: Nuclear Fusion
