人工智能新模型精准预测聚变实验成败,加速清洁能源突破
18 天前
人工智能正为实现可控核聚变能源迈出关键一步。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家开发出一种深度学习模型,成功预测了2022年一次核聚变实验的结果,准确率高达74%,显著提升了聚变实验设计的效率。 该研究成果发表于《科学》杂志。模型预测显示,当时在国家点火装置(NIF)进行的一次小型聚变实验极有可能实现“点火”——即聚变反应释放的能量超过输入能量。这一成果意义重大,因为传统超级计算机难以全面模拟聚变过程中复杂的物理现象,尤其在面对全新实验设计时,预测能力有限。 为训练AI模型,研究人员构建了一个包含超过15万次计算机模拟的大型数据集,相当于一个“虚拟实验图书馆”。通过深度神经网络学习这些模拟数据,模型能够快速预判复杂实验的可能结果,而无需耗费大量计算资源进行完整仿真。为提高准确性,团队还结合了贝叶斯推断方法,将模拟数据与真实实验结果融合,使预测更贴近实际。 核聚变通过融合原子释放能量,原理与太阳内部相同,具有清洁、安全、燃料丰富等优势,且不产生长期放射性废物。相比目前广泛应用的核裂变技术,聚变被视为未来理想能源的候选之一。然而,实现可控聚变仍面临巨大挑战,实验成本高昂,设计周期漫长。 该AI模型的出现,有望大幅缩短实验设计与验证周期,帮助科学家在真实实验前快速筛选高潜力方案,节省时间与经费。尽管聚变能源商业化仍需多年努力,但此类AI工具正成为加速研发进程的关键推手,为人类迈向清洁、无限能源的未来带来新希望。