شرکت نوپای انرژی Commonwealth Fusion Systems (CFS) اعلام کرد که برای بهینهسازی و ارتقای عملکرد راکتور آزمایشی خود موسوم به Sparc، با واحد هوش مصنوعی گوگل یعنی DeepMind همکاری میکند. هدف این همکاری، شبیهسازی دقیقتر و کنترل بهتر پلاسما با استفاده از نرمافزار تخصصی DeepMind به نام Torax و مدلهای هوش مصنوعی مکمل است.
چرا این همکاری مهم است؟
انرژی همجوشی وعده تولید برق بسیار فراوان و بدون انتشار گازهای گلخانهای را از منبعی تقریباً نامحدود — آب — میدهد. با این حال بزرگترین مانع فنی، گرم نگه داشتن و پایدار نگه داشتن پلاسما درون راکتور برای مدت کافی است. بر خلاف شکافت هستهای که واکنش خودپایداری دارد، همجوشی نیازمند کنترل دقیق شرایط پلاسما است که حتی تغییرات کوچک میتواند واکنش را خاموش کند. در چنین سیستمی، تعداد متغیرها و پارامترهای کنترلی بسیار زیاد است و دقیقاً همان حوزهای است که هوش مصنوعی در آن برتری دارد.
نقش Torax و مدلهای یادگیری ماشین
Torax، نرمافزار شبیهسازی پلاسما از DeepMind، قرار است رفتار پلاسما در داخل راکتور Sparc را مدلسازی کند. این شبیهسازیها به مهندسان اجازه میدهد سناریوهای مختلف را بدون نیاز به آزمایشهای فیزیکی پرهزینه و زمانبر بررسی کنند. علاوه بر شبیهسازی، تیمها میخواهند از مدلهای یادگیری تقویتی و جستجوی تکاملی برای یافتن «مسیرهای بهینه و مقاوم» رسیدن به تولید خالص انرژی (net energy) استفاده کنند — یعنی وضعیتی که راکتور بیشتر از مقداری که مصرف میکند، برق تولید کند.
کنترل بلادرنگ پلاسما با هوش مصنوعی
علاوه بر طراحی و بهینهسازی، یکی از اهداف مهم این همکاری بررسی کاربرد هوش مصنوعی در کنترل لحظهای عملیات راکتور است. در عمل، میدانهای مغناطیسی قدرتمند در راکتورهای CFS نقش نیروی گرانشی ستارگان را برای مهار پلاسما بازی میکنند، ولی این میدانها کامل نیستند و نیاز به نرمافزار کنترلی دارند که بتواند به سرعت به تغییرات شرایط پلاسما پاسخ دهد. هوش مصنوعی میتواند هزاران پارامتر را همزمان مدیریت کرده و تنظیمات بهینه را در زمان واقعی پیشنهاد دهد یا اعمال کند.
پیشینه و چشمانداز
گوگل پیش از این نیز با استارتاپ TAE Technologies در زمینه کاربرد هوش مصنوعی برای مطالعه رفتار پلاسما همکاری کرده بود. همچنین گوگل در جذب سرمایه CFS نقش داشته و در آگوست در دور سرمایهگذاری سری B2 به همراه انویدیا مشارکت کرد. این شرکت همچنین از خرید برق از پروژههای همجوشی آینده خبر داده است؛ از جمله توافق اولیه برای خرید 200 مگاوات از نخستین نیروگاه تجاری CFS به نام Arc که قرار است در نزدیکی ریچموند، ویرجینیا ساخته شود.
وضعیت Sparc و جدول زمانی
راکتور نمایشی Sparc در حومه بوستون در حال ساخت است و حدود دو سوم پروژه تکمیل شده است. CFS پیشبینی میکند که این دستگاه تا اواخر 2026 تکمیل شود و نخستین نمونهای باشد که قادر به تولید توان خروجی بیش از مصرف داخلی خود (توان خالص مثبت) باشد؛ دستاوردی که نقطه عطفی در مسیر تجاریسازی همجوشی محسوب میشود.
پیامدها برای شبکه برق و مراکز داده
اگر همجوشی بتواند به صورت عملی و اقتصادی به تولید برق پایدار برسد، تاثیر عمیقی بر شبکههای برق و صنایع پرمصرف مانند مراکز داده خواهد داشت. شرکتهای وابسته به هوش مصنوعی و مراکز داده مصرف برق بالایی دارند و منابع پاک و با قابلیت تولید پایدار، برای آنها جذابیت ویژهای خواهد داشت.
جمعبندی
ادغام شبیهسازیهای پیشرفته و مدلهای یادگیری ماشین برای طراحی و کنترل راکتورهای همجوشی میتواند یکی از کلیدهای حل معمای فنی این حوزه باشد. همکاری CFS و DeepMind که ترکیبی از تخصص فیزیک پلاسما و هوش مصنوعی پیشرفته را کنار هم میگذارد، نمونهای از این رویکرد نوآورانه است که میتواند سرعت رسیدن به انرژی همجوشی عملی را افزایش دهد و راه را برای تولید برق پاک و فراوان هموار کند.