نموذج ذكاء اصطناعي يتنبأ بنجاح تجارب الاندماج النووي في المختبر الوطني لورانس ليفرمور
بينما تستحوذ روبوتات المحادثة بالذكاء الاصطناعي على معظم الاهتمام الإعلامي، فإن التعلم العميق يُحدث ثورة صامتة في العلوم والهندسة. ومن أبرز تطبيقاته الحديثة نموذج ذكاء اصطناعي جديد يمكنه التنبؤ بنتائج تجارب الاندماج النووي، وهو ما قد يسرّع وصول هذه التقنية إلى العالم كمصدر مستدام للطاقة.
تحديات تجارب الاندماج النووي
يتطلب تحقيق الاندماج النووي ظروفًا بالغة القسوة تجعل تصميم وتشغيل المفاعلات أمرًا معقدًا للغاية. عادةً ما تحتاج المحاكاة الفيزيائية إلى موارد هائلة على الحواسيب العملاقة، ومع ذلك تظل غير دقيقة.
لكن الذكاء الاصطناعي بدأ يغير هذا الواقع:
-
في عام 2022، طورت Google DeepMind نموذجًا للتحكم في البلازما داخل مفاعل اندماج.
-
والآن، أعلن باحثو المختبر الوطني لورانس ليفرمور (LLNL) أن نموذجهم التنبؤي ساعدهم في توقع نجاح تجربة الاندماج التاريخية التي حققت إنتاج طاقة صافٍ لأول مرة.
إنجاز مرفق الإشعال الوطني (NIF)
يستخدم مرفق الإشعال الوطني أسلوبًا يُعرف باسم الاندماج بالاحتواء القصوري (Inertial Confinement Fusion).
-
يتم إطلاق أشعة ليزر فائقة القوة على كبسولة صغيرة تحتوي على نظائر الهيدروجين (الديوتيريوم والتريتيوم).
-
تؤدي العملية إلى انضغاط الكبسولة وانصهار الذرات لتوليد الطاقة.
في 5 ديسمبر 2022، أطلق الباحثون ليزرًا بطاقة 2.05 ميغا جول على وقود نووي صغير، فأنتجت التجربة 3.15 ميغا جول من الطاقة، وهو ما مثّل أول مرة تحقق فيها تجربة اندماج طاقة أكبر من الطاقة المُدخلة.
دور الذكاء الاصطناعي في التنبؤ
طور الفريق نموذجًا مولّدًا بالذكاء الاصطناعي يعتمد على:
-
الاستدلال البايزي (Bayesian Inference) لإعطاء احتمالات دقيقة.
-
شبكة عصبية عميقة مدرّبة على أكثر من 150,000 محاكاة.
هذا النموذج مكنهم من:
-
الجمع بين بيانات المحاكاة والتجارب السابقة.
-
التنبؤ بتأثير التغييرات التصميمية.
-
إعطاء توقع بنسبة 74% لنجاح التجربة، مقارنة بتوقع سابق لم يتجاوز 0.5%.
ما بعد الاندماج النووي
رغم أن النموذج مخصص لإعدادات مرفق الإشعال الوطني، إلا أن الباحثين يؤكدون أن منهجيته يمكن تطبيقها على أنظمة معقدة أخرى ذات بيانات محدودة.
اليوم، يُستخدم هذا النموذج بالفعل في تحسين تصاميم التجارب القادمة، ضمن سباق البحث عن تحقيق مستويات أعلى من إنتاج الطاقة.
