Группа ученых из Управления по атомной энергии Великобритании, Линцского университета и компании Emmi AI (Австрия) создали инструмент на основе искусственного интеллекта под названием GyroSwin. Он может создавать симуляции термоядерной плазмы в тысячу раз быстрее, чем традиционные вычислительные методы, сообщает правительство Соединенного Королевства.
Термоядерный синтез обещает стать чистым и неисчерпаемым источником энергии. Однако для его осуществления необходимо удерживать плазму при экстремальных температурах с помощью мощных магнитов. И здесь управление турбулентностью в плазме — ключевая задача, поэтому ее необходимо точно смоделировать.
Специалисты полагаются на современные методы численного моделирования с использованием пятимерной (5D) гирокинетики. Она включает три пространственных и два дополнительных измерения, учитывающих параллельную и перпендикулярную скорость частиц в плазме.
Такой 5D-подход требует огромных вычислительных мощностей. Традиционное моделирование происходит крайне медленно и требует больших вычислительных ресурсов, что значительно удлиняет циклы проектирования и разработки.
GyroSwin использует новейшие методы искусственного интеллекта для изучения динамики 5D-моделирования. Полученные суррогатные модели могут работать за считаные секунды, в отличие от обычных симуляций, которые занимают часы или даже дни. Эта беспрецедентная скорость позволяет гораздо быстрее и точнее прогнозировать турбулентность плазмы, что крайне важно для оптимизации конструкции термоядерных установок.
Такое повышение производительности стало возможным благодаря тому, что GyroSwin сохраняет ключевую физическую информацию о термоядерной плазме, в том числе о той, которая может снижать турбулентность. Все это крайне важно для физической интерпретации результатов моделирования.
В ближайшее время исследователи изучат, как расширенные возможности GyroSwin можно применить на электростанциях следующего поколения. Например, в британском сферическом токамаке для производства энергии (STEP), где для оптимизации сценариев плазмы с учетом неопределенности потенциально потребуются миллионы симуляций.
Ранее Наука Mail рассказывала, что томские ученые создали «самозалечивающиеся» покрытия для элементов термоядерных реакторов.
