- NVIDIA и General Atomics совместно с университетскими и национальными научными центрами создали цифровой двойник термоядерного реактора с использованием ИИ.
- Для моделирования применены три специализированные ИИ-модели, позволяющие ускорить симуляции термоядерных процессов с недель до секунд.
- Цифровой двойник токамака DIII-D синхронизирован с реальным реактором и доступен международной научной команде для проверки сценариев без использования физического оборудования.
Компания NVIDIA совместно с General Atomics, а также рядом ведущих научных учреждений, включая Калифорнийский университет в Сан-Диего, Аргоннский центр лидерских вычислений и Национальный научно-вычислительный центр энергетических исследований, реализовали инновационный проект по созданию цифрового двойника термоядерного реактора на базе технологий искусственного интеллекта.
Основой решения выступила платформа NVIDIA Omniverse с применением вычислительных инструментов CUDA-X. Для обучения интеллектуальных моделей использовались возможности суперкомпьютеров Polaris и Perlmutter, работающих в соответствующих национальных лабораториях. В результате были разработаны три суррогатных ИИ-модели: EFIT, отвечающая за моделирование равновесия плазмы; CAKE, анализирующая границу плазмы; и ION ORB, оценивающая распределение теплового потока от испускаемых ионов.
Использование этих моделей позволяет существенно сократить время, необходимое для моделирования термоядерных процессов, с недель до всего нескольких секунд. Это даёт учёным возможность виртуально взаимодействовать с реактором, исследовать различные сценарии его работы и совершенствовать конструкции коммерческих термоядерных установок уже в условиях Земли.
В частности, создаётся полностью интерактивный цифровой двойник токамака DIII-D, работающий в среде Omniverse и размещённый на серверах RTX PRO и DGX Spark. Этот двойник объединяет данные с датчиков реактора, физические и инженерные модели, а также разработанные ИИ компоненты. Благодаря синхронизации с физическим реактором DIII-D цифровой двойник позволяет международной группе из более 700 учёных из 100 организаций проводить эксперименты и тестировать новые идеи без необходимости использования настоящего оборудования.
Следует отметить, что на развитие технологий термоядерного синтеза обращают внимание и другие крупные игроки индустрии, такие как Google и Microsoft. Они инвестируют в соответствующие проекты, направленные на разработку реакторов следующего поколения и интеграцию термоядерной энергии в энергетические инфраструктуры уже в ближайшем будущем.
