Hiánypótló adatok a plazmáról
A Diag2Diag olyan, mintha extra érzékszerveket adna a fúziós reaktoroknak. Kiemelendő, hogy az MI képes több, különböző szenzor által mért adat alapján mesterséges, de rendkívül részletes információkat előállítani ott is, ahol más érzékelők nem tudnak mérni. Így a rendszer virtuálisan pótolja a nehezen vagy költségesen beszerezhető adatokat, ráadásul a szintetikus adatok akár részletesebbek is lehetnek, mint amire a valódi szenzorok képesek lennének.
A Diag2Diag-ot a Princeton kutatói, valamint koreai és amerikai partnereik fejlesztették ki, a DIII-D Nemzeti Fúziós Létesítményben végzett kísérletek adatait felhasználva. Az MI a jövőben nemcsak a fúziós reaktorokban hozhat áttörést: az űreszközök vagy akár a robotsebészet bonyolult rendszereiben is megbízhatóbbá teheti az adatgyűjtést, sőt, életbevágó helyzetekben képes lehet visszanyerni a hibás vagy elromlott szenzorok adatait.
Kompakt, pénztárcabarát és megbízható fúzió?
A fúziós reaktorokban egyszerre tucatnyi – sőt, olykor több száz – diagnosztikai eszköz figyeli a forró plazma minden rezdülését. Ezek a speciális szenzorok azonban nemcsak helyigényesek, hanem rendkívül drágák is, ráadásul bizonyos, különösen gyors vagy szélsőséges folyamatokat – például a plazma szélén kialakuló hirtelen instabilitási hullámokat – nem tudják elég sűrűn mérni. Holott éppen ezek a folyamatok határozzák meg, mennyire szabályozható, stabil és biztonságos a magfúzióból nyerhető energia.
A Diag2Diag segítségével a kutatók részletes képet kaphatnak a kritikus, nehezen mérhető plazmaszegély (a szaknyelvben: pedestal) viselkedéséről anélkül, hogy extra hardverre költenének. Ez a terület kulcsfontosságú, hiszen ha itt probléma lép fel, az az egész berendezés működését veszélyeztetheti. A jövő fúziós erőművében a folyamatos és zavartalan, 24/7-es működés alapelvárás lesz – ráadásul minél kevesebb „felesleges” alkatrésszel, egyszerűbb karbantartással és alacsonyabb költségekkel.
MI, az új stabilitásőr
A plazmaszegélyen fellépő instabilitások (ELM-ek) komoly károkat okozhatnak a fúziós reaktor falában, leállíthatják a folyamatot, sőt, az egész rendszer meghibásodását is okozhatják. Ezért az Edge-Localized Mode-ok (ELM-ek, szélre lokalizált módusok) jelenleg egy speciális eljárással, úgynevezett rezonáns mágneses perturbációk (RMP) segítségével próbálják elnyomni: ilyenkor szabályozottan módosítják a mágneses mezőt, hogy stabilizálják a plazmát.
A Diag2Diag által szolgáltatott adatok erősen alátámasztják azt az elméletet, miszerint az RMP-k a plazmaszegélyen “mágneses szigeteket” hoznak létre. Ezek kiegyenlítik a hőmérséklet- és részecskeeloszlást a reaktor szélén, így jobban szabályozhatóvá válik, és elkerülhető az instabilitás. Korábban a mérési sűrűség és érzékenység nem tette lehetővé ezeknek a változásoknak a követését; a Diag2Diag azonban úgy emeli ki a részleteket, hogy új bizonyítékot szolgáltat e folyamat leírásához.
Jövő: kevesebb mérőeszköz, több adat
Bár a jelenlegi kutatóreaktorokban minden lépést szenzorok arzenálja figyel, a tervek szerint egy gazdaságos, hétköznapi fúziós erőműben már sokkal kevesebb érzékelőre lesz szükség. Így több hely marad a gépházban, egyszerűbb lesz a karbantartás, és a hibalehetőségek száma is csökken – a költségekről nem is beszélve. A Diag2Diag-ot fejlesztő tudósok szerint ez az MI-eszköz új szintet jelent az energetikai áttörés felé vezető úton, és széles körben hasznosítható lehet minden olyan területen, ahol a valós mérésekhez nehéz vagy lehetetlen hozzájutni, illetve pótolni kell a hiányos információkat.
Mindezek alapján a mesterséges intelligencia nemcsak kényelmesebbé, de elérhetőbbé és üzembiztosabbá teheti a fúziós energiatermelést – ráadásul új nézőpontot ad a tudósok számára az univerzum legösszetettebb folyamatai megértéséhez.
