Google đã đào tạo thành công AI để điều khiển nhiệt hạch hạt nhân
Mới đây, Deepmind của Google đã phát triển thành công AI có thể kiểm soát, hạn chế và điều khiển tia plasma. Đây sẽ là chìa khóa để mở ra tiềm năng của các phản ứng tổng hợp hạt nhân, vốn được coi là nguồn năng lượng sạch của tương lai trong nhiều thập kỷ.
Ảnh: Wired
Đối với phản ứng tổng hợp hạt nhân, các nguyên tử hydro sẽ đập vào nhau ở nhiệt độ cao, tạo ra một chùm tia plasma quay liên tục với sức nóng lớn hơn cả bề mặt của Mặt Trời. Việc tìm ra giải pháp để kiểm soát và hạn chế tia plasma sẽ là chìa khóa để mở ra tiềm năng của các phản ứng tổng hợp hạt nhân, vốn được coi là nguồn năng lượng sạch của tương lai trong nhiều thập kỷ.
Tuy nhiên, để kiểm soát và hạn chế plasma tại thời điểm hiện tại vẫn là một thách thức về công nghệ và kĩ thuật. Ambrogio Fasoli, giám đốc Trung tâm Plasma Thụy Sĩ tại École Polytechnique Fédérale de Lausanne ở Thụy Sĩ, cho biết: “Chúng ta cần có khả năng đốt nóng vật chất này lên và giữ nó lại đủ lâu để thực hiện rút năng lượng ra khỏi nó".
Theo Wired, DeepMind, công ty trí tuệ nhân tạo thuộc sở hữu của công ty mẹ Google là Alphabet đã và đang thực hiện một dự án nghiên cứu chung với Trung tâm Plasma Thụy Sĩ nhằm phát triển một AI có khả năng điều khiển một phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Trên lý thuyết, để kiểm soát và hạn chế plasma, các nhà khoa học sẽ phải sử dụng các cuộn dây với từ trường mạnh để hạn chế phản ứng tổng hợp hạt nhân. Các cuộn dây phải được kiểm soát cẩn thận để ngăn plasma chạm vào thành bình: điều này có thể làm hỏng thành mạch và làm chậm phản ứng nhiệt hạch.
Tuy nhiên, mỗi khi các nhà nghiên cứu muốn thay đổi cấu hình của plasma để tìm hình dạng sở hữu nhiều năng lượng sẽ đòi hỏi một lượng lớn công việc về thiết kế và kỹ thuật. Các hệ thống thông thường được điều khiển bằng máy tính và dựa trên các mô hình cũng như mô phỏng cẩn thận, nhưng theo Fasoli, chúng “phức tạp và rất khó để tổi ưu hóa”.
Từ đó, DeepMind đã phát triển một AI có thể điều khiển plasma một cách tự chủ. Một bài báo được xuất bản trên tạp chí Nature đã mô tả cách các nhà nghiên cứu đã dạy một hệ thống Deep Learning để điều khiển 19 cuộn dây từ bên trong Tokamak. Martin Riedmiller, trưởng nhóm điều khiển tại DeepMind cho biết: “AI, và công nghệ Deep Learning đặc biệt phù hợp với các vấn đề phức tạp khi điều khiển plasma trong tokamak".
Jonas Buchli, một nhà khoa học nghiên cứu tại DeepMind, cho biết: “Đây là một bước tiến thực sự lớn đối với thuật toán của chúng tôi. Chúng tôi nghĩ rằng đây chắc chắn là một vấn đề rất, rất phức tạp đã được giải quyết".
Ban đầu, AI được nhóm phát triển và chạy thành công trên một trình mô phỏng ảo. Nhóm sau đó cho chạy 100 lần trên một tokamak tại Trung tâm Plasma của EPFL. AI đã chứng tỏ tính hữu hiệu khi có khả năng điều khiển từ trường trong thời gian hai giây như trong trình mô phỏng.
Theo các chuyên gia, AI của DeepMind có thể giúp cung cấp thông tin về thiết kế của các tokamak và hệ thống điều khiển của chúng. Phó giáo sư Egemen Kolemen của Đại học Princeton đánh giá, sự tham gia của DeepMind làm cho "quá trình cực kỳ phức tạp nay đã dễ quản lý hơn".
Ambrogio Fasoli, Giám đốc của Swiss Plasma, cho rằng công trình nghiên cứu là bước tiến quan trọng để thiết kế các tokamak mới kết hợp AI trong tương lai gần.
