Ученые из США испытали новый вычислительный чип, который способен анализировать данные термоядерной установки со скоростью миллион измерений в секунду. Он выявлял необычные изменения в поведении плазмы и прогнозировал ситуации, при которых она может потерять устойчивость. В будущем такая технология поможет системам управления быстрее реагировать на изменения внутри термоядерных реакторов.
В отличие от обычных процессоров, чип использует сверхпроводниковые электрические цепи для выполнения вычислений по принципу, напоминающему работу нейронных сетей мозга.
Технологию проверили на трех задачах, связанных с работой токамака. Это установка, в которой плазму нагревают до чрезвычайно высоких температур и удерживают с помощью мощных магнитных полей. Такой подход используют в исследованиях термоядерного синтеза — процесса, который должен стать одним из возможных источников энергии в будущем.
В ходе двух испытаний чип обрабатывал реальные данные, полученные на установке DIII-D. Он распознавал отклонения в поведении плазмы и предсказывал нарушения ее устойчивости. При этом устройство справлялось с потоком из миллиона измерений в секунду.
В третьем испытании исследователи использовали компьютерную модель токамака. Чип анализировал смоделированные данные и прогнозировал так называемые пилообразные неустойчивости — быстрые изменения параметров плазмы, которые необходимо учитывать при управлении установкой.
Для термоядерных исследований важна не только точность расчётов, но и скорость реакции. Если система вовремя заметит изменение состояния плазмы, она сможет быстрее передать информацию для корректировки режима работы установки. Новый чип показал, что сверхпроводниковые схемы можно использовать для такого анализа в реальном времени.
Технология пока находится на стадии испытаний. Ученые проверили чип на отдельных задачах по анализу данных и прогнозированию неустойчивости, но он еще не способен самостоятельно управлять термоядерным реактором. Следующий этап проекта запланирован на 2027 год. Исследователи собираются испытать чип с нейросетью в десять раз крупнее нынешней, а затем проверить технологию непосредственно на установке DIII-D.
В дальнейшем подобные вычислительные системы могут пригодиться не только в термоядерной энергетике, но и для анализа рентгеновских данных, защиты компьютерных систем и управления квантовыми устройствами.
Читайте также:
Anthropic предложила запрет ИИ-моделей только при угрозе ущерба от $1 млрд
Sony патентует ИИ, который предсказывает следующий кадр в игре до его создания