AI fusio nuklearra: energia-sorkuntza iraunkorrak potentzia-konputazioarekin bat egiten du

• Egilea:
• Egilearen izena

  Quantumrun Prospektiba
• Uztaila 18, 2022

Ikuspegiaren laburpena

Fusio nuklearrak, energia ugari eta garbiaren iturri potentziala, aurrerapen garrantzitsuak izan ditu adimen artifizialaren (AI) aplikazioen bidez plasma analisian eta modelizazio prediktiboan. AI-k bultzatutako berrikuntza hauek fusioaren ikerketa prozesua bizkortzen ari dira, eraginkorragoa bihurtuz eta ekipoen kalteekin lotutako arriskuak eta kostuak murriztuz. Gizartearen eragin zabalak energia ekoizteko metodoen aldaketa, STEM hezkuntzan arreta handiagoa eta aldaketa geopolitiko potentzialak izan ditzake fusio-energia bideragarriagoa den heinean.

AI fusio nuklearraren testuingurua

Zientzialariak fusio nuklear prozesu egonkor, seguru eta etengabe sortzen duen energia garatzen ahalegindu dira 1940ko hamarkadatik. Prozesu honek, behin hobetu ondoren, energia iturri ekonomikoa, ingurumena errespetatzen duena eta ia mugarik gabekoa eskaintzea agintzen du. Elektrizitate-iturri tradizionalekiko mendekotasuna nabarmen murrizteko ahalmena du, hala nola erregai fosilak eta neurri batean, energia-iturri berriztagarriak. 

2021ean, Stefano Markidis eta Xavier Aguilar informatikari suediarrek ekarpen handia egin zuten arlo honetan. Plasma aztertzeko urrats konplexu bat eraginkortasunez sinplifikatzen duen AI algoritmoa garatu zuten, fusio nuklearraren funtsezko osagaia. Urrats honek plasmaren eremu elektromagnetikoa kalkulatzea dakar. Haien metodoa metodo tradizionalak baino azkarragoa eta eraginkorragoa zela frogatu zen, formula matematiko korapilatsuetan oinarritzen zirenak. 

Fusio nuklearraren ikerketan AIren potentziala frogatuz, Washingtongo Unibertsitateko Kyle Morgan eta Chris Hansen-ek teknika berri bat aurkeztu zuten. Haien ikerketak, plasmaren portaera iragartzean zentratuta, ikaskuntza automatikoa (ML) erabiltzen du, zehazki, erregresio gisa ezagutzen den metodo estatistikoa. Ikuspegi honek eraginkortasunez iragazten ditu emaitza ilogikoak lortzen dituzten eszenatokiak. Ondorioz, haien sistemak datu gutxiagorekin, prozesatzeko baliabide murriztuekin eta denbora gutxiagorekin funtzionatzen du. 

Eragin disruptiboa

Fusio nuklearraren ikerketan IA integratzea zientzialariek fusio probetan plasma hegazkortasuna nola kudeatzen duten eraldatzeko prest dago. Plasmaren ezegonkortasuna erronka kritikoa da; plasma lurrunkorra bihurtzen denean, edukiontzia hautsi eta ekipo garestiak kaltetu edo suntsitu ditzake. Horrelako asaldurak aurreikusteko AI ereduak erabiltzeak aurreikuspen erabakigarriaz hornitzen ditu zientzialariak. Plasmaren portaeraren iragarpen zehatzek egokitzapen egokiak ahalbidetzen dituzte, ekipo garestien akatsen eta esperimentuen etenen arriskua murriztuz.

AIren aplikazioak huts egindako esperimentuetako datuak aztertzeko tresna indartsu gisa ere balio du. Porrot horiek aztertuz, AIk giza ikertzaileei ihes egin diezaiekeen ereduak eta ikuspegiak aurki ditzake. Azterketa honek ingeniaritza-soluzio berritzaileak garatzea ekar dezake, fusio-esperimentuen eraginkortasun orokorra eta segurtasuna hobetuz. Zientzialariek etenen kausak sakonago ulertzen dituzten heinean, estrategiak asma ditzakete agerraldi horiek maiz gutxiago izan daitezen. AI-k bultzatutako etengabeko ikaskuntza-ziklo hau funtsezkoa da fusio-prozesua fintzeko, azken finean, energia-iturri egonkorrago eta fidagarriagoa lortzen lagunduz.

Gainera, AIren gaitasuna funtsezkoa da plasmaren ikerketarekin lotutako ekuazio matematiko konplexuak ebazteko. Ekuazio hauek plasmaren portaera ulertzeko osoak dira, baina askotan eskuz ebazteko denbora asko eskatzen dute. AI-ak prozesu hau bizkortzen du, emaitza azkarragoak eta zehatzagoak emanez. Azelerazio hori funtsezkoa da fusio nuklearraren ikerketan aurrera egiteko, bideragarritasun komertzialera hurbilduz.

Fusio nuklearraren ikerketan IA aplikatzearen ondorioak

Fusio nuklearraren ikerketan aplikatzen diren AI sistemen inplikazio zabalagoak honako hauek izan daitezke:

• AI-k bultzatutako diseinu-prozesu iteratiboak fusio-energiaren garapenean, landareen diseinu optimizatuak eta baliabideen erabilera eraginkorra bideratzen dute biki digitalaren simulazioen bidez.
• (2040. hamarkada) negozio ekologikoek gero eta gehiago hartzen dute fusio nuklearra ohiko elektrizitate iturrien alternatiba jasangarri gisa, euren karbono aztarna murriztuz.
• (2040. hamarkada) Erregai fosilen zentral tradizionaletan plantillaren pixkanaka murriztea, fusio nuklearra publikoarentzat eskuragarriago bihurtzen baita.
• Gobernuek erregai fosiletatik fusio-energiarako trantsizioa kudeatzeko politikak ezartzen dituzte, energiaren sektorean aldaketa orekatua eta bidezkoa bermatuz.
• STEM hezkuntza eta prestakuntza programetan inbertsioa handitu da, etorkizuneko langileak fusio nuklearraren industrian sortzen ari diren lanpostuetarako prestatuz.
• Energiaren sektorean negozio-eredu berrien agerpena, fusio-energiaren sorkuntza deszentralizatuan eta komunitatean oinarrituta.
• Mundu mailako segurtasun energetikoa hobetu da, herrialdeak inportatutako erregai fosilen menpekotasun gutxiago eta barnean ekoitzitako fusio-energiaren menpekotasun handiagoarekin.
• Balizko aldaketa geopolitikoak fusio nuklear teknologia aurreratua duten herrialdeek energiaren merkatu globalean eragina lortzen duten heinean.

Kontuan hartu beharreko galderak

• Eguzkia, haizea eta hurrengo belaunaldiko bateriak bezalako berriztagarriek fusio-energia erredunduko dutela uste duzu, fusio-teknologia hobetu eta komertzialki bideragarri bihurtzen den unean?
• Nola aplikatzen da IA ​​beste energia ekoizteko moduen ingeniaritza hobetzeko?