credit:銳景創(chuàng)意可控核聚變可以給我們帶來近乎無限的清潔能源，科學(xué)家們在這方面的進(jìn)展一直很穩(wěn)定，但是實際上完全掌控核聚變的困難還是有幾個。為了解決其中的一些問題，我們將很快得到最先進(jìn)的超級計算機(jī)的幫助。
美國能源部普林斯頓等離子體物理實驗室正在開發(fā)一臺名叫Aurora的超級計算機(jī)，“加速對核聚變科學(xué)的深度學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)”是這臺超級計算機(jī)將要負(fù)責(zé)的早期科學(xué)項目之一。這臺超級計算機(jī)將在2021年投入使用，每秒鐘的運(yùn)算速度將達(dá)到10億億次，比現(xiàn)在最強(qiáng)大的超級計算機(jī)快50到100倍。
“加速對核聚變科學(xué)的深度學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)”的項目負(fù)責(zé)人，來自普林斯頓大學(xué)的威廉·唐教授在一份聲明中表示：“我們的研究將利用加速進(jìn)步的能力，而這只能來自人工智能的深度學(xué)習(xí)”。深度學(xué)習(xí)是一種計算技術(shù)，它使得計算機(jī)能夠快速準(zhǔn)確地解決復(fù)雜的問題。該項目的目標(biāo)是研究如何最小化或者完全控制等離子體流動時的中斷，這在托卡馬克聚變反應(yīng)堆中是一個很嚴(yán)重的問題。
外形像甜甜圈一樣的托卡馬克裝置是一種利用磁約束來實現(xiàn)可控核聚變的環(huán)形容器。通電后，托卡馬克裝置的內(nèi)部會產(chǎn)生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達(dá)到核聚變的目的。目前科學(xué)家們想要能夠在托卡馬克裝置中實現(xiàn)自持核聚變反應(yīng)，他們希望這能在國際熱核聚變實驗堆(正在法國進(jìn)行建設(shè))中實現(xiàn)，以此證明聚變能是一種實用的發(fā)電方式。
國際熱核聚變實驗堆的工作人員要求預(yù)測軟件在等離子體流動中斷發(fā)生之前30毫秒就能夠以95%的準(zhǔn)確率來預(yù)測中斷——這是一個極具挑戰(zhàn)性的要求。研究小組所開發(fā)的軟件將研究小型反應(yīng)堆中斷的數(shù)據(jù)，并使用模型和理論模擬進(jìn)行學(xué)習(xí)。目前正在“小型”超級計算機(jī)上進(jìn)行測試，但只有即將到來的超級計算機(jī)才能提供國際熱核聚變實驗堆所需的詳細(xì)分辨率。
本文譯自iflscience，由譯者 Lough 基于創(chuàng)作共用協(xié)議(BY-NC)發(fā)布。
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