BakuTime – EPFL-in İsveçrə Plazma Mərkəzi və DeepMind alimləri birgə nüvə sintezi tədqiqatlarında istifadə üçün plazma konfiqurasiyalarına nəzarət etmək üçün yeni metod işləyib hazırlayıblar.
EPFL-in İsveçrə Plazma Mərkəzi (SPC) plazma fizikası və plazmaya nəzarət üsulları sahəsində onilliklər təcrübəsinə malikdir. DeepMind 2014-cü ildə Google tərəfindən alınmış elmi kəşf şirkətidir və “elmi və bəşəriyyəti inkişaf etdirmək üçün zəkanın həllinə” sadiqdir. Onlar birlikdə dərin möhkəmləndirmə öyrənməsinə əsaslanan plazmalar üçün yeni maqnit idarəetmə metodunu işləyib hazırladılar və onu SPC-nin tokamak tədqiqat müəssisəsi olan TCV-də ilk dəfə olaraq real dünya plazmasına tətbiq etdilər. Onların araşdırması bu yaxınlarda Nature jurnalında dərc olunub.
Tokamaks nüvə sintezi ilə bağlı tədqiqat aparmaq üçün donut formalı cihazlardır və SPC dünyada fəaliyyət göstərən bir neçə tədqiqat mərkəzlərindən biridir. Bu cihazlar hidrogen atomları arasında nüvə birləşməsinin baş verə bilməsi üçün plazmanı həddindən artıq yüksək temperaturda – yüz milyonlarla dərəcə Selsi , hətta günəşin nüvəsindən də isti – məhdudlaşdırmaq üçün güclü maqnit sahəsindən istifadə edir. Füzyondan ayrılan enerji elektrik enerjisi istehsalında istifadə üçün tədqiq edilir. SPC-nin tokamakını unikal edən odur ki, o, müxtəlif plazma konfiqurasiyalarına imkan verir, buna görə də onun adı: dəyişən konfiqurasiyalı tokamak (TCV). Bu o deməkdir ki, elm adamları ondan plazmaları məhdudlaşdırmaq və nəzarət etmək üçün yeni yanaşmaları araşdırmaq üçün istifadə edə bilərlər. Plazmanın konfiqurasiyası onun forma və cihazdakı mövqeyi ilə əlaqədardır.
Günəş kimi isti bir maddəni idarə etmək
Tokamaklar, parametrləri, xüsusən də gərginlik diqqətlə idarə edilməli olan bir sıra maqnit rulonları vasitəsilə plazma əmələ gətirir və saxlayır. Əks halda, plazma damar divarları ilə toqquşaraq pisləşə bilər. Bunun baş verməsinin qarşısını almaq üçün SPC-nin tədqiqatçıları əvvəlcə idarəetmə sistemlərinin konfiqurasiyalarını TCV tokamak-da istifadə etməzdən əvvəl simulyatorda sınaqdan keçirirlər. SPC alimi və tədqiqatın həmmüəllifi Federico Felici deyir: “Simulyatorumuz 20 ildən çox tədqiqata əsaslanır və davamlı olaraq yenilənir”. “Lakin buna baxmayaraq, idarəetmə sistemindəki hər bir dəyişən üçün düzgün dəyəri müəyyən etmək üçün hələ də uzun hesablamalara ehtiyac var. DeepMind ilə birgə tədqiqat layihəmiz burada işə düşür.”
DeepMind-in mütəxəssisləri xüsusi plazma konfiqurasiyalarını yarada və saxlaya bilən süni intellekt alqoritmini işləyib hazırladılar və onu SPC-nin simulyatorunda öyrədiblər. Bu, ilk növbədə alqoritmin simulyasiya və təcrübə toplamaqda çoxlu müxtəlif idarəetmə strategiyalarını sınamasını nəzərdə tuturdu. Toplanmış təcrübəyə əsaslanaraq, alqoritm tələb olunan plazma konfiqurasiyasını yaratmaq üçün nəzarət strategiyası yaratdı. Bu, əvvəlcə alqoritmin bir sıra müxtəlif parametrlərdən keçməsini və hər birinin nəticəsində yaranan plazma konfiqurasiyalarını təhlil etməyi əhatə edirdi. Sonra alqoritm başqa cür işləməyə çağırıldı – düzgün parametrləri müəyyən edərək xüsusi plazma konfiqurasiyasını istehsal etmək. Təlimdən sonra süni intellektə əsaslanan sistem geniş diapazonda plazma formaları və qabaqcıl konfiqurasiyalar yarada və saxlaya bildi. iki ayrı plazmanın eyni vaxtda gəmidə saxlanıldığı biri də daxil olmaqla. Nəhayət, tədqiqat qrupu real dünya şəraitində necə performans göstərəcəyini görmək üçün yeni sistemini birbaşa tokamak üzərində sınaqdan keçirdi.
SPC-nin DeepMind ilə əməkdaşlığı 2018-ci ildə Feliçinin DeepMind alimləri ilə şirkətin Londondakı baş qərargahında hakatonda ilk tanış olduğu vaxta təsadüf edir. Orada tədqiqat qrupunun tokamak maqnit-nəzarət problemini izah etdi. “DeepMind dərhal öz süni intellekt texnologiyasını nüvə sintezi kimi bir sahədə və xüsusən də tokamak kimi real dünya sistemində sınaqdan keçirmək perspektivi ilə maraqlandı” dedi Felici. DeepMind-in nəzarət qrupunun rəhbəri və tədqiqatın həmmüəllifi Martin Riedmiller əlavə edir ki, “komandamızın missiyası mürəkkəb dinamik mühitlərdə tamamilə sıfırdan öyrənə bilən yeni nəsil süni intellekt sistemlərini – qapalı dövrəli nəzarətçiləri araşdırmaqdır. Real dünyada füzyon plazmasına nəzarət olduqca çətin və mürəkkəb olsa da, fantastik imkanlar təqdim edir.”
Qazan-qazan əməkdaşlığı
Felici ilə danışdıqdan sonra DeepMind, tokamak üçün süni intellektə əsaslanan idarəetmə sistemi hazırlamaq üçün SPC ilə işləməyi təklif etdi. SPC-nin direktoru və tədqiqatın həmmüəllifi Ambrogio Fasoli deyir: “Biz bu ideya ilə dərhal razılaşdıq, çünki biz innovasiya üçün böyük potensial gördük”. “Birlikdə işlədiyimiz bütün DeepMind alimləri çox həvəsli idilər və süni intellektin idarəetmə sistemlərində tətbiqi haqqında çox şey bilirdilər.” Öz növbəsində, Felici, DeepMind-in səylərini müəyyən bir layihəyə yönəltdiyi zaman qısa müddətdə edə biləcəyi heyrətamiz şeylərdən heyran oldu.
DeepMind, həmçinin multidissiplinar yanaşmanın hər iki tərəfə faydalarını göstərən birgə tədqiqat layihəsindən çox şey əldə etdi. DeepMind-in baş tədqiqat mühəndisi və tədqiqatın həmmüəllifi Brendan Treysi deyir: “SPC ilə əməkdaşlıq bizi gücləndirici öyrənmə alqoritmlərimizi təkmilləşdirməyə sövq edir və nəticədə plazmaların əridilməsi üzrə tədqiqatları sürətləndirə bilər.”
Bu layihə EPFL-ə kənar təşkilatlarla digər birgə Ar-Ge imkanlarını axtarmağa yol açmalıdır. Fasoli deyir: “Biz həmişə ideyaları paylaşa və yeni perspektivləri kəşf edə və bununla da texnoloji inkişafın sürətini artıra biləcəyimiz innovativ qalib-qazan əməkdaşlığa açığıq”.
