هوش مصنوعی پیشبینیکننده نتایج همجوشی هستهای گام بزرگ در راه انرژی پاک و ارزان, دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس لیورمور در کالیفرنیا با توسعه یک مدل پیشرفته هوش مصنوعی، پیشرفتی چشمگیر در حوزه انرژی همجوشی هستهای حاصل کردهاند. این ابزار نوین قادر است نتایج آزمایشهای پیچیده و پرهزینه را با دقت و سرعت بیسابقه پیشبینی کند و مسیر تحقق انرژی پاک را هموارتر سازد.

دقت بالای مدل در پیشبینی آزمایش ۲۰۲۲ بر اساس گزارش آیافالساینس، مدل هوش مصنوعی محققان لارنس لیورمور توانسته است نتیجه آزمایش همجوشی هستهای سال ۲۰۲۲ را با احتمال بیش از ۷۰ درصد پیشبینی نماید. این سطح دقت فراتر از قابلیتهای محاسباتی ابررایانههای سنتی است و ابزاری قدرتمند برای پیشبینی نتایج در حوزهای فراهم آورده که پیش از این با چالشهای زیادی روبرو بود.

تفاوت بنیادین همجوشی و شکافت هستهای انرژی هستهای کنونی بر پایه شکافت هستهای استوار است؛ فرآیندی که در آن نوترونها اتمهای سنگین مانند اورانیوم-۲۳۵ یا پلوتونیوم-۲۳۹ را هدف قرار داده و با آزادسازی انرژی، زنجیرهای از واکنشها را آغاز میکنند.

یدروژن (دوتریوم و تریتیوم) برای تشکیل هلیوم، انرژی بسیار بیشتری آزاد کرده و محصولات جانبی اندک و بیخطر تولید میکند.

این ویژگیها همجوشی را به گزینهای ایدهآل برای آینده انرژی تبدیل میکند، هرچند برقراری و نگهداری شرایط پایدار واکنش همچنان مانع اصلی است. نقش تأسیسات احتراق ملی (NIF) در پیشبرد علم تأسیسات احتراق ملی (NIF) مجهز به پرانرژیترین سامانه لیزری جهان، مرکز گراویتی آزمایشهای همجوشی محصورسازی لختی است. در این روش، کپسولهای حاوی ایزوتوپهای هیدروژن در درون یک هولورام قرار گرفته و با پرتوهای لیزری و اشعه ایکس فشرده میشوند.

در اوج فشردگی، حجم کپسول تا دههزار برابر کاهش یافته و دمای بسیار بالا واکنش همجوشی را آغاز میکند که در صورت موفقیت، انرژی حاصل از انرژی ورودی فراتر میرود. محدودیتهای شبیهسازیهای سنتی و راهکار هوش مصنوعی شبیهسازیهای رایانهای کلاسیک دقت کامل در پیشبینی تمام مراحل فرآیند را ندارند.

طراحی آزمایش است یا محدودیت مدلها، در حالی که هر تلاش آزمایشی هزینههای سنگینی دارد.

تیم محققان با رویکردی نوین، دادههای تاریخی را با شبیهسازیهای فیزیکی دقیق و دانش تخصصی ترکیب کرده و بر روی ابررایانه پردازش کردند. این سیستم بیش از ۳۰ میلیون ساعت پردازش را برای تحلیلهای آماری صرف نمود. نتیجه این روش، شناسایی مسیرهای احتمالی خطا، اصلاح پیشاپیش طراحی آزمایشها و صرفهجویی چشمگیر در زمان و هزینههاست.

آزمون موفقیتآمیز و چشمانداز آینده مدل توسعهیافته بر روی دادههای آزمایش ۲۰۲۲ اعتبارسنجی شد و پس از اصلاحات جزئی در پارامترهای فیزیکی، توانست نتیجه را با دقت بالای ۷۰ درصد پیشبینی کند. اگرچه این دستاورد به معنای تحقق کامل انرژی همجوشی نیست، اما روشی تحولگرایانه برای کاهش هزینهها و افزایش کارایی آزمایشها ارائه میدهد که میتواند سرعت رسیدن به انرژی همجوشی تجاری را به شدت افزایش دهد.

مطالعه کامل در نشریه ساینس منتشر شده است.