AI在线 AI在线

人工智能赋能 ITER 项目:加速全球最大核聚变装置建设进程

作者:远洋
2025-03-27 10:43
全球最大核聚变装置ITER计划2033年投入运行,AI正发挥关键作用:从高精度焊接检测到智能文档管理,助力这一“人造太阳”工程。 #核聚变#

在法国东南部,一项旨在复刻“人造太阳”的宏伟工程 —— 国际热核聚变实验堆(ITER)项目正在如火如荼地建设中。汇聚了全球约 2000 名顶尖物理学家、科学家及工程技术人员的团队正致力于打造世界最大的核聚变装置,并计划于 2033 年投入运行。面对空前规模和极高精度要求的挑战,一系列先进人工智能(AI)工具正被广泛部署,为这一复杂工程提供关键支持。

人工智能赋能 ITER 项目:加速全球最大核聚变装置建设进程

据AI在线了解,核聚变能源的目标是模拟太阳内部环境,通过将氢的同位素氘(Deuterium)和氚(Tritium)在超高温高压下聚合成氦(Helium),同时释放出巨大能量。实现这一过程的主要途径是在一种名为“托卡马克”(Tokamak)的环形(甜甜圈状)反应容器中进行。在托卡马克内部,聚变燃料被加热至数亿摄氏度,形成炽热的等离子体状态 —— 这一温度甚至超过太阳核心的十倍,从而为核聚变的发生创造必要条件。

ITER 项目的核心任务是建造全球最大的托卡马克装置,以便更深入地研究核聚变过程。然而,其建造规模之宏大、涉及部件之繁多,使得整个工程成为一项艰巨的任务。在此背景下,人工智能就能派上用场了。

AI 助力高精度建造

ITER 的托卡马克装置将由九个巨大的扇区组装而成。其中五个扇区在欧洲制造,四个在韩国制造,同时俄罗斯和印度也负责供应部分关键部件。这些由特殊不锈钢制成的部件必须经过精密加工和焊接。为确保焊缝完美无瑕,项目采用了先进的超声波扫描技术进行检测。

这一过程产生了海量的检测数据,需要高效精准的分析。为此,研究团队利用微软的 Visual Studio Code 开发环境,构建了一个支持多种编程语言的 AI 模型。该模型能够深入探查数据,极大缩短了人工检查焊缝质量和精度所需的时间,显著提高了工作效率。此外,该 AI 模型还成功应用于确定反应堆容器内部衬层材料的选择。

智能聊天机器人优化信息管理

作为一个涉及超过 30 个国家和地区的国际合作项目,ITER 拥有一个已运行二十余年、积累了超过 150 万份文档的标准化文件管理系统。在如此浩如烟海的资料中查找特定信息,无异于“大海捞针”。

为了解决这一难题,ITER 的 IT 项目工具部门于 2024 年第一季度构建了一个 AI 聊天机器人的概念验证(PoC)模型,并在此后持续进行迭代改进。今年早些时候,该团队将架构从独立模式升级为多智能体(multi-agent)模式。

在这种新模式下,AI 工具首先对文档进行智能摘要,并将关键信息索引到一个大型向量数据库中。其优势在于,用户可以通过自然语言提问,系统能够理解查询其意图并从数据库中检索、整合信息,提供富有意义的连贯回答,而非仅仅基于关键词匹配的零散结果。

该聊天机器人由 OpenAI 的技术驱动,目前已支持包括中文(普通话)、韩语、日语、俄语和印地语在内的多种语言查询,服务于 ITER 项目的 120 个合作伙伴。考虑到 ITER 文档中存在大量专业缩略语,团队还专门开发了另一个聊天机器人,用于解答关于缩略语的疑问。

展望未来,该团队正致力于让现有的文档系统能够与其他大型语言模型(LLMs)进行交互对接,以适应全球不同地区合作团队可能使用的不同 AI 工具。这将进一步促进信息的顺畅流通,减少协作障碍,最终为 ITER 成功实现可控核聚变这一终极目标铺平道路。

相关资讯

核聚变发电有希望了?美国或宣布首次实现核聚变能量增益,输出大于输入

在这个寒冷的冬天,相信很多人都体会到了能源的重要性。
12/13/2022 2:30:00 PM
机器之心

快速筛选海量数据,即时做出明智决策,MIT、普林斯顿&卡内基梅隆大学团队利用LLM进行聚变研究

编辑 | X可控核聚变能具有安全、清洁、燃料丰富等优点,是解决人类未来能源问题的主要选择之一。也许最有前途的核聚变装置是托卡马克(Tokamak)。尽管前景光明,但在人类和经济型托卡马克发电厂之间仍然存在重要的悬而未决的问题。自核聚变研究开始以来,科学家们已经发表了数千份有关该主题的文件——论文、会议记录,甚至是世界各地聚变反应堆先前实验的书面日志。这样的信息源泉可能需要用一辈子的时间来阅读,甚至需要更长的时间来理解。然而,在圣地亚哥 DIII-D 国家聚变设施进行的实际聚变实验中,研究人员在两次试验之间只有大约
1/4/2024 6:55:00 PM
ScienceAI

速度提高1000万倍,AI快速准确预测等离子体加热,助力核聚变研究

编辑 | 白菜叶用于等离子体加热的新型人工智能(AI)模型所能做的事情超出了人们之前的想象,不仅可以在保持准确性的情况下将预测速度提高 1000 万倍,而且还可以在原始数值代码失效的情况下正确预测等离子体加热。「凭借我们的智能,我们可以训练人工智能超越现有数值模型的限制。」美国能源部 (DOE) 普林斯顿等离子体物理实验室 (PPPL) 的副研究员、物理学家 Álvaro Sánchez-Villar 说道。
10/21/2024 3:01:00 PM
ScienceAI