KI: Lernfähige Software steuert Fusionsreaktionen
Forscher aus den USA setzen künstliche Intelligenz (KI) ein, um Fortschritte bei der Kernfusion zu erzielen. Mit maschinellem Lernen haben sie das Plasma stabilisiert.
Instabilitäten im Plasma können einen Fusionsreaktor beschädigen und müssen deshalb verhindert werden. Um das Plasma zu kontrollieren und eine Fusionsreaktion in Gang zu halten, müssen Entscheidungen in Millisekunden getroffen werden. Das erledigt ein System, das ein Team des Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) um Egemen Kolemen entwickelt hat.
Es könne solche Entscheidungen viel schneller treffen als ein Mensch und die Einstellungen für das Fusionsgefäß automatisch so anpassen, dass das Plasma erhalten werden, teilte das PPPL mit(öffnet im neuen Fenster) Das System könne Störungen vorhersagen, herausfinden, welche Einstellungen geändert werden müssten, und diese Änderungen dann vornehmen, bevor die Instabilitäten auftreten.
KI soll Fusionsreaktionen besser steuern
Lernfähige Software kann Daten analysieren, Beziehungen zwischen Merkmalen ableiten, aus diesem neuen Wissen lernen und sich anpassen. Die PPPL-Forscher wollen diese Fähigkeiten nutzen, um die Steuerung von Fusionsreaktionen zu verbessern. Seine Ergebnisse beschreibt das Team in der Fachzeitschrift Nature Communications (öffnet im neuen Fenster) .
Das PPPL-Team hat die Algorithmen in der Realität getestet, und zwar an den Reaktoren Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR)(öffnet im neuen Fenster) in Südkorea und DIII-D(öffnet im neuen Fenster) in den USA, die beide einen Tokamak(öffnet im neuen Fenster) als Fusionskammer nutzen. In beiden Fällen wurde der Hocheinschlussmodus (High-Confinement Mode, H-Mode)(öffnet im neuen Fenster) ohne Instabilität erreicht.
"Die Ergebnisse sind besonders beeindruckend, weil wir sie mit demselben Code in zwei verschiedenen Tokamaks erzielen konnten" , sagte Sang Kyeun Kim, Hauptautor der Studie.
Kolemen sagte, die Tatsache, dass sich das Plasma in beiden Fällen im H-Mode befunden habe, mache die Ergebnisse besonders bedeutend. Dieser Zustand ist wichtig für die Aufrechterhaltung eines Plasmas mit hoher Temperatur und hoher Dichte, gilt aber als sehr schwierig zu stabilisieren. Die Ergebnisse zeigten, dass KI in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Steuerung von Fusionsreaktionen spielen könnte.
Am KSTAR war es vor einigen Monaten gelungen, den H-Mode länger als je zuvor zu erreichen .