نماذج ذكاء اصطناعي تُحدث ثورة في أبحاث الطاقة الاندماجية بقدرة تنبؤية متقدمة

تقدم تقنية الذكاء الاصطناعي خطوة مهمة نحو تحقيق الطاقة الاندماجية القابلة للاستخدام العملي، بعد أن نجح نموذج جديد في التنبؤ بدقة بنتائج تجربة اندماج نووي نُفذت عام 2022. قام باحثون من مختبر لورانس ليفيرمور الوطني بتطوير نموذج تعلم عميق قادر على توقع نجاح التجارب بناءً على بيانات محاكاة كمبيوترية وبيانات تجريبية حقيقية، ما يفتح آفاقاً جديدة لتسريع عملية تصميم التجارب وتحسين كفاءة البحث في هذا المجال. في دراسة نُشرت في دورية "ساينس"، أوضح الباحثون أن نموذجهم تنبأ بثقة 74% بأن تجربة صغيرة نُفذت في معمل التحفيز بالقصور الذاتي (NIF) عام 2022 ستؤدي إلى "الإشعال" — وهي الحالة التي يُنتج فيها الاندماج الطاقة أكثر مما يستهلكه النظام. يُعد هذا التقدم ملحوظاً، إذ يتجاوز النموذج القدرات الحالية للحوسبة التقليدية التي تعجز عن نمذجة جميع العوامل الفيزيائية المعقدة في تجارب الاندماج، خصوصاً عند تطبيق تصاميم جديدة لم تُختبر من قبل. الطاقة الاندماجية، التي تُحاكى في قلب الشمس، تُنتج من دمج نوى ذرات خفيفة، مثل الهيدروجين، مما يُنتج طاقة هائلة دون إنتاج نفايات مشعة طويلة الأمد، على عكس الطاقة النووية التقليدية التي تعتمد على الانشطار النووي. رغم إمكاناتها الكبيرة، تبقى الطاقة الاندماجية حتى الآن بعيدة عن الاستخدام التجاري، نظراً لصعوبة تحقيق الشروط المثالية للاندماج في المختبرات، وتكلفة التجارب الباهظة. لتطوير النموذج، استخدم الباحثون مجموعة بيانات ضخمة تضم أكثر من 150 ألف محاكاة حاسوبية، تُشبه مكتبة افتراضية لتجارب الاندماج. ثم قاموا بتدريب شبكات عصبية عميقة على هذه البيانات، ما مكّنها من التنبؤ بنتائج التجارب بسرعة تفوق المحاكاة الكاملة. ولتعزيز دقة التنبؤات، دمج الفريق بين نتائج المحاكاة وبيانات تجريبية حقيقية باستخدام منهج إحصائي يُعرف بـ"الاستنتاج بايزي"، الذي يُحسّن التقديرات من خلال دمج المعرفة السابقة مع البيانات الجديدة. يُعد هذا النموذج أداة قوية لتسريع التقدم في مجال الاندماج، إذ يمكن للعلماء اختبار مئات التصاميم التجريبية افتراضياً قبل تنفيذها في المختبر، مما يقلل من التكاليف ويقلل من الوقت الضائع في التجارب الفاشلة. في الوقت الذي تستمر فيه الجهود العالمية لاستكشاف الطاقة النظيفة والمستدامة، يُعد هذا التطور خطوة فعّالة نحو تجاوز العقبات التقنية، واقترب العالم خطوة أقرب من حلم بيئة مزدهرة بالطاقة النظيفة واللامحدودة.