Новая система искусственного интеллекта способна восстанавливать недостающие данные о плазме в термоядерных реакторах, подобно тому, как ИИ может восстановить звук в фильме, анализируя только визуальную информацию.
Созданная специалистами Принстонского университета в сотрудничестве с корейскими коллегами система, названная Diag2Diag, способна синтезировать данные от одних датчиков, используя информацию от других, что может сделать будущие термоядерные электростанции более надежными и экономичными.
«Мы нашли способ извлечь данные от группы датчиков в системе и создать синтетическую версию данных для другого типа датчика в той же системе», — поясняет автор разработки Азарахш Джалалванд. Синтетические данные не только совпадают с реальными показаниями, но и оказываются более детализированными, чем те, которые могут предоставить физические датчики.
Эта разработка стала результатом международного сотрудничества ученых из Принстонского университета, Принстонской лаборатории физики плазмы и университетов Южной Кореи. Все данные для обучения ИИ были собраны на экспериментальной установке DIII-D — национальном термоядерном комплексе США.
Название Diag2Diag происходит от термина «диагностика» — в термофизике оно относится к методам анализа плазмы и датчикам, которые ее измеряют. В современных токамаках — термоядерных реакторах в форме бублика — используется множество различных диагностических систем. Например, томсоновское рассеяние позволяет измерять температуру электронов и их плотность, однако не достаточно быстро, чтобы уловить все нюансы поведения плазмы.
«Diag2Diag как бы усиливает возможности существующих датчиков без необходимости в новом оборудовании», — поясняет Эгемен Колемен, руководитель исследования из Принстонской лаборатории. Это особенно важно для измерений на краю плазмы — в области, называемой пьедесталом. Она критически важна для эффективности реакции, но мониторить ее крайне сложно.
Чтобы термоядерная энергетика стала частью энергосистемы, она должна быть экономически выгодной и надежной. «Сегодняшние экспериментальные токамаки оснащены множеством диагностических систем, но будущие коммерческие системы, вероятно, потребуют гораздо меньше датчиков», — отмечает один из участников исследовательской группы Санкюн Ким. Сокращение числа датчиков сделает реакторы более компактными, надежными и дешевыми в обслуживании.
