在科技日新月異的今天，人工智能（AI）正以雷霆萬(wàn)鈞之勢(shì)席卷全球，深刻變革著各行各業(yè)的面貌。從醫(yī)療診斷的精準(zhǔn)無(wú)誤到金融分析的智能高效，從交通調(diào)度的靈活便捷到工業(yè)制造的智能升級(jí)，AI憑借其卓越的學(xué)習(xí)與決策能力，引領(lǐng)著新一輪的科技革命浪潮。
在能源領(lǐng)域，核聚變這一被譽(yù)為“終極能源”的技術(shù)，也在AI的賦能下迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。近期，一場(chǎng)聚焦受控核聚變與人工智能技術(shù)的盛會(huì)——第四屆“受控核聚變與人工智能技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議”在河北廊坊隆重召開(kāi)，由中國(guó)核學(xué)會(huì)指導(dǎo)，中國(guó)核學(xué)會(huì)核聚變與等離子體物理分會(huì)主辦，新奧集團(tuán)承辦。此次會(huì)議匯聚了核聚變與人工智能領(lǐng)域的頂尖專(zhuān)家學(xué)者，共同探討AI如何加速可控核聚變從實(shí)驗(yàn)室邁向商業(yè)化的進(jìn)程。
會(huì)議不僅是對(duì)AI在核聚變領(lǐng)域應(yīng)用成果的一次全面梳理，更是對(duì)未來(lái)能源發(fā)展趨勢(shì)的一次深刻洞察。可控核聚變，這一有望徹底解決人類(lèi)能源問(wèn)題的顛覆性技術(shù)，近年來(lái)備受全球關(guān)注。然而，其復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程給研究和商業(yè)化應(yīng)用帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。AI的出現(xiàn)，為破解這些難題提供了全新的思路和方法。
AI憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力，能夠從海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中挖掘出隱藏的規(guī)律和特征，為核聚變研究開(kāi)辟了新的視角和路徑。哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理學(xué)院教授王曉鋼指出，聚變領(lǐng)域是AI應(yīng)用的理想場(chǎng)景之一，聚變研究積累的大量數(shù)據(jù)為AI的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。多位與會(huì)專(zhuān)家樂(lè)觀(guān)預(yù)計(jì)，在AI的助力下，實(shí)現(xiàn)聚變能發(fā)電的時(shí)間可能會(huì)大幅提前，商業(yè)應(yīng)用的曙光有望在2035年左右顯現(xiàn)。
事實(shí)上，AI在聚變研究中的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著進(jìn)展。新奧集團(tuán)的球形環(huán)氫硼聚變裝置“玄龍-50U”在4月16日取得了重大技術(shù)突破，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了氫硼聚變等離子體100萬(wàn)安培放電，成為聚變商業(yè)化進(jìn)程中的重要里程碑。中國(guó)環(huán)流三號(hào)實(shí)現(xiàn)了雙億度等離子體放電，中科院等離子體所的EAST實(shí)現(xiàn)了億度千秒等離子體運(yùn)行，這些成果極大地鼓舞了相關(guān)研究人員。
在國(guó)際上，AI在聚變研究中的應(yīng)用同樣令人矚目。美國(guó)普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出一種AI模型，能夠提前300毫秒預(yù)測(cè)等離子體的不穩(wěn)定性；美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成功構(gòu)建了一個(gè)用于發(fā)現(xiàn)核聚變?cè)O(shè)施新型合金的AI模型；日本量子科學(xué)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)與日本電信電話(huà)株式會(huì)社共同開(kāi)發(fā)出全球首個(gè)利用AI預(yù)測(cè)等離子體約束磁場(chǎng)的技術(shù)。這些成果不斷證明著AI在核聚變領(lǐng)域的巨大價(jià)值。
作為中國(guó)最早開(kāi)展商用聚變能源開(kāi)發(fā)的民營(yíng)企業(yè)，新奧集團(tuán)在AI賦能核聚變方面走在了前列。自2017年投入可控聚變商業(yè)研發(fā)以來(lái)，新奧在聚變領(lǐng)域取得了顯著成果。他們自主設(shè)計(jì)建造的“玄龍-50”聚變實(shí)驗(yàn)裝置成功實(shí)現(xiàn)等離子體放電，并在測(cè)試過(guò)所有聚變路線(xiàn)后，選擇了無(wú)中子、燃料易得、低成本的球形環(huán)氫硼聚變技術(shù)路線(xiàn)。為了攻克這一技術(shù)難題，新奧將AI應(yīng)用到了研究的每一個(gè)環(huán)節(jié)，將其內(nèi)化為解決聚變核心問(wèn)題的關(guān)鍵邏輯。
在新奧團(tuán)隊(duì)的努力下，AI在聚變研究中的應(yīng)用取得了顯著成效。他們依托自主開(kāi)發(fā)的智能控制算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)等離子體電流、溫度、密度等關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控，顯著提升了裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，新奧還提出了“聚變智能體”的構(gòu)想，這是一個(gè)基于大型模型和小型模型協(xié)同工作的智能系統(tǒng)，旨在理解并解決聚變領(lǐng)域中那些極其復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。這一構(gòu)想預(yù)示著未來(lái)聚變研究范式的深刻變革。
新奧還將AI的觸角延伸至現(xiàn)有聚變技術(shù)的各個(gè)子領(lǐng)域，在中性束調(diào)優(yōu)、破裂預(yù)測(cè)以及診斷數(shù)據(jù)處理效率提升等方面取得了顯著進(jìn)展。他們利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)等離子位形的控制，并開(kāi)發(fā)了裝置的數(shù)字孿生系統(tǒng)，大大提高了多物理場(chǎng)耦合仿真的速度。為了更深入地探索AI在核聚變行業(yè)的融合應(yīng)用，新奧還大力引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才團(tuán)隊(duì)，與國(guó)內(nèi)外高校合作開(kāi)發(fā)針對(duì)特定需求的分析模型和模擬程序，并邀請(qǐng)知名專(zhuān)家加入研發(fā)團(tuán)隊(duì)，共同參與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的協(xié)同研發(fā)工作。
在AI的強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)下，核聚變領(lǐng)域長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為難以逾越的“50年落地”魔咒有望被打破。隨著算力成本的持續(xù)下降和算法的快速迭代，AI驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室或?qū)⒊蔀槌B(tài)，不斷壓縮技術(shù)突破的時(shí)間窗口。這一變革性的趨勢(shì)不僅為全球能源轉(zhuǎn)型注入了強(qiáng)勁的新動(dòng)能，也為AI算力需求的長(zhǎng)期可持續(xù)性發(fā)展鋪平了道路。人類(lèi)駕馭終極能源的夢(mèng)想，正在AI的助力下加速走向現(xiàn)實(shí)。
