A DeepMind, a subsidiária britânica da Alphabet, empresa controladora do Google, ensinou sua inteligência artificial a controlar um reator de fusão nuclear.
A empresa anunciou no dia 16 de fevereiro que havia utilizado a IA para controlar com sucesso a matéria superaquecida dentro de um reator de fusão nuclear, e suas descobertas foram detalhadas em um artigo publicado na revista Nature.
A DeepMind, cujo objetivo de longo prazo é “resolver a inteligência, desenvolvendo sistemas de solução de problemas mais gerais e capazes, conhecidos como inteligência geral artificial (AGI)”, foi lançada em 2010 e adquirida pelo Google em 2014.
A empresa de descoberta científica colaborou com o laboratório de pesquisa de fusão nuclear, o Centro Suíço de Plasma da École Polytechnique Fédérale de Lausanne no projeto.
Juntos, eles “desenvolveram um novo método de controle magnético para plasmas baseado em aprendizado profundo de reforço”, o que aplicaram a um plasma do mundo real pela primeira vez no centro de pesquisa tokamak do SPC, chamado TCV.
O TCV é um dos poucos centros de pesquisa do mundo que possui um tokamak em operação.
Um tokamak é um recipiente em forma de rosquinha que faz uso de campos magnéticos para confinar e espremer o plasma para desencadear a reação de fusão. Eles são os principais candidatos para a geração de energia elétrica sustentável.
O primeiro tokamak, chamado T-1, entrou em operação na Rússia em 1958.
As bobinas magnéticas usadas no tokamak são de alta tensão, o que significa que devem ser controladas com cuidado, caso contrário corre-se o risco do plasma colidir com as paredes do aparelho e as deteriorar.
Para garantir que isso não aconteça, os pesquisadores do SPC primeiro testam as configurações de seus sistemas de controle em um simulador antes de usá-los no tokamak.
“Nosso simulador é baseado em mais de 20 anos de pesquisa e é atualizado continuamente”, afirmou Federico Felici, cientista do SPC e coautor do estudo. “Mas mesmo assim, longos cálculos ainda são necessários para determinar o valor correto para cada variável no sistema de controle. É aí que entra nosso projeto de pesquisa conjunto com a DeepMind”.
Para resolver os desafios de moldar e manter o plasma de alta temperatura dentro do tokamak, que é mais quente que a superfície do sol, os pesquisadores se voltaram para a IA ou um “design de controlador que aprende autonomamente a comandar o conjunto completo de bobinas de controle”.
A DeepMind desenvolveu um algoritmo de IA que pode criar e manter configurações específicas de plasma, relacionadas à sua forma e posição no dispositivo.
O algoritmo de IA foi então treinado no simulador do SPC, o que significava que ele precisava tentar várias estratégias de controle diferentes na simulação para obter experiência.
“Com base na experiência coletada, o algoritmo gerou uma estratégia de controle para produzir a configuração de plasma solicitada”, explicaram os pesquisadores.
“Depois de ser treinado, o sistema baseado em IA foi capaz de criar e manter uma ampla variedade de formas de plasma e configurações avançadas, incluindo uma em que dois plasmas separados são mantidos simultaneamente no recipiente. Finalmente, a equipe de pesquisa testou seu novo sistema diretamente no tokamak para ver como ele funcionaria em condições do mundo real.”
O sistema baseado em IA foi capaz de produzir e controlar com sucesso um conjunto diversificado de configurações de plasma, incluindo formas alongadas e convencionais, bem como configurações avançadas, que incluíam até configurações de “floco de neve”.
“Nossa arquitetura constitui um importante passo à frente em termos de generalidade, na qual uma única estrutura é usada para resolver uma ampla variedade de desafios de controle de fusão, satisfazendo várias das principais promessas de aprendizado de máquina e inteligência artificial para fusão”, escreveram os pesquisadores.
Os pesquisadores acreditam que a fusão nuclear usando confinamento magnético, em particular na configuração tokamak, é um caminho promissor para a energia sustentável.
No entanto, não está claro quando a energia de fusão estará pronta para comercialização, embora a TAE Technologies, uma empresa americana com sede na Califórnia que desenvolve energia de fusão aneutrônica, tenha dito que vê a comercialização até 2030.
Entre para nosso canal do Telegram
Assista também:
