美國利用AI加速設(shè)計核聚變磁約束裝置，可在數(shù)秒內(nèi)測試各種構(gòu)型

美國將利用人工智能快速設(shè)計仿星器核聚變裝置，配置測試可在數(shù)秒內(nèi)完成。"仿星器鑄造廠"項目讓科學家能夠在創(chuàng)紀錄的時間內(nèi)測試數(shù)千種核聚變設(shè)計方案。

美國計劃加速用于核聚變能源項目的仿星器裝置設(shè)計。美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室計劃利用人工智能快速推進這類外形復(fù)雜的仿星器設(shè)施建設(shè)。仿星器利用系統(tǒng)真空容器外部環(huán)繞的復(fù)雜形狀磁體，產(chǎn)生約束聚變等離子體所需的所有磁場。

這個名為"仿星器鑄造廠"的新項目致力于用數(shù)字模型替代設(shè)計過程中冗長的計算環(huán)節(jié)，這類替代模型能夠提供快速近似計算結(jié)果。

快速近似法可迅速測試大量仿星器配置。相較于更精確但耗時更長的計算方法，這種快速近似法能讓科學家更迅速地測試大量可能的仿星器配置。該項目還將實現(xiàn)不同仿星器計算機程序的協(xié)同工作，在更短時間內(nèi)完成更完整的仿星器行為模擬。該團隊由美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室主導(dǎo)，匯集了來自大學、軟件公司和國家實驗室等10個機構(gòu)的約30名研究人員。

普林斯頓等離子體物理實驗室人工智能科學與數(shù)字工程負責人、該項目首席研究員邁克爾·丘吉爾表示："在設(shè)計仿星器時，計算投入能產(chǎn)生超比例回報。我很期待能為仿星器設(shè)計師提供所需工具，讓設(shè)計流程更加高效。"

新技術(shù)可將耗時從數(shù)小時縮短至毫秒級。科學家預(yù)計該項目創(chuàng)新能將目前需要數(shù)小時甚至數(shù)天完成的工作壓縮至毫秒級別。根據(jù)新聞稿，研究團隊計劃運用該項目成果更高效地設(shè)計仿星器，使其能以最經(jīng)濟的方式產(chǎn)生核聚變反應(yīng)所需的溫度、壓力和穩(wěn)定性條件。

該項目與美國能源部新推出的"創(chuàng)世使命"計劃高度契合，該重大倡議旨在利用人工智能加速科學發(fā)現(xiàn)并增強國家安全。同時，項目也符合美國能源部近期發(fā)布的《聚變科學與技術(shù)路線圖》，該路線圖通過協(xié)調(diào)公私投資，制定了未來十年加速商業(yè)核聚變能源發(fā)展的國家戰(zhàn)略。新聞稿指出，該路線圖強調(diào)了創(chuàng)新合作伙伴關(guān)系可填補的關(guān)鍵空白，為私營部門在2030年代擴大聚變業(yè)務(wù)提供必要公共基礎(chǔ)設(shè)施。

美國能源部科學局聚變能源科學副主任讓-保羅·阿蘭表示："仿星器鑄造廠項目通過加速先進計算、人工智能和數(shù)字工程與聚變系統(tǒng)設(shè)計的融合，直接推進了能源部《聚變科學與技術(shù)路線圖》的實施。通過縮短設(shè)計周期、改進整體裝置優(yōu)化、加強物理與工程模型間的緊密耦合，這項工作支持了路線圖在預(yù)測能力、創(chuàng)新約束概念以及連接基礎(chǔ)科學與實用聚變能源系統(tǒng)等方面的優(yōu)先事項。"

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