Ilmuwan Rancang AI yang Dapat Stabilkan Reaktor Fusi



TL;DR
  • Ilmuwan ciptakan AI untuk stabilkan reaktor fusi.
  • AI belajar dari data dan kontrol plasma secara real time.
  • AI berpotensi tingkatkan efisiensi dan keberlanjutan fusi.
Ilmuwan Rancang AI yang Dapat Stabilkan Reaktor Fusi - credit to: extremetech - pibitek.biz - Risiko

credit to: extremetech


336-280

pibitek.biz - Ilmuwan telah berusaha mencapai impian tenaga fusi tak terbatas dan ramah lingkungan selama beberapa dekade, tetapi reaktor eksperimental ini masih jauh dari menggantikan bahan bakar fosil. Ketidakpastian plasma yang dipanaskan sangat tinggi menjadi hambatan besar dalam menghasilkan daya yang konsisten dari fusi, tapi kita mungkin satu langkah lebih dekat untuk mengatasi masalah tersebut. Tim dari Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) telah menemukan AI yang dapat memprediksi perilaku plasma dan mengatasi ketidakteraturan yang bisa menyebabkan reaktor mati.

Reaktor fusi terdiri dari torus yang mirip donat di mana hidrogen dapat dipanaskan pada suhu tinggi. Di dalam reaktor "tokamak" ini, medan magnet menahan plasma, mencegahnya melewati dinding torus. Namun, plasma yang bergerak tidak tetap lama—instabilitas "tearing mode" muncul dan akhirnya menyebabkan plasma keluar dari medan magnet.

Pada saat itu, reaktor harus dimatikan dan diatur ulang. AI yang dikembangkan di PPPL memiliki potensi untuk memprediksi instabilitas ini cukup jauh sebelumnya sehingga dapat diperbaiki. Pengujian dilakukan di DIII-D National Fusion Facility yang merupakan milik Departemen Energi di San Diego.

Reaktor tokamak ini telah beroperasi sejak tahun 1980-an, dan seperti reaktor fusi saat ini, tidak menghasilkan daya yang dapat digunakan. Bahkan reaktor yang paling sukses hanya dapat mempertahankan fusi selama beberapa detik. Namun, sistem DIII-D memungkinkan ilmuwan untuk bereksperimen dengan fusi nuklir saat kita mendekati keberhasilan.

Tim pelatih AI menggunakan data dari percobaan fusi masa lalu di fasilitas ini untuk mengidentifikasi tanda-tanda bahwa plasma akan keluar dari medan magnet. "Melalui pembelajaran dari percobaan masa lalu, bukan dengan menggabungkan informasi dari model berbasis fisika, AI dapat mengembangkan kebijakan kontrol akhir yang mendukung rezim plasma yang stabil dan bertenaga tinggi secara real time, pada reaktor nyata", kata Peneliti Utama dan fisikawan PPPL, Egemen Kolemen. Peringatan dari algoritma AI ini tidak terlalu lama—durasi prediksi maksimum adalah 300 milidetik.

Itu tidak cukup waktu bagi manusia untuk melakukan sesuatu, tetapi hanya butuh milidetik bagi instabilitas tearing mode untuk mengganggu reaksi fusi. Jaringan saraf ini dapat belajar teknik mana yang efektif dalam menstabilkan reaksi dan menerapkannya tepat waktu. Tindakan yang diambil oleh AI seringkali berbeda dari prosedur yang telah ditetapkan yang akan diikuti oleh operator manusia.

Para peneliti menduga memahami mengapa AI melakukan hal-hal tertentu dapat mengungkap lebih banyak tentang fisika yang mendasarinya. Tim yakin bahwa pengendali AI berfungsi untuk mengurangi instabilitas tearing mode di reaktor DIII-D. Namun, jaringan ini dilatih secara eksplisit pada sistem ini sehingga tidak akan dapat memprediksi atau menstabilkan instabilitas tearing mode di tokamak lainnya.

Pada akhirnya, para peneliti berharap dapat bekerja menuju AI yang lebih universal, yang akan membutuhkan pengujian yang jauh lebih banyak. Mereka juga ingin memperluas kemampuan pengendali AI untuk menangani lebih dari satu masalah kontrol secara simultan. Penelitian ini telah diterbitkan dalam jurnal Nature.