یکشنبه ۰۲ اردیبهشت ۱۴۰۳
۱۲:۳۰ - ۰۴ اسفند ۱۴۰۲ کد خبر: ۱۴۰۲۱۲۰۲۰۲
اختراعات و پژوهش های علمی

استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی بی‌ثباتی و ناپایداری لحظه‌ای پلاسما در رآکتور همجوشی هسته‌ای

رآکتور همجوشی هسته‌ای,استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی بی‌ثباتی و ناپایداری لحظه‌ای پلاسما در رآکتور همجوشی هسته‌ای
نظارت بر ناپایداری رآکتور همجوشی هسته‌ای با هوش مصنوعی ممکن شد.

پژوهشگران موفق به استفاده از هوش مصنوعی برای پیش بینی بی ثباتی و ناپایداری لحظه ای پلاسما در رآکتور همجوشی هسته ای شدند.

به گزارش ایسنا به نقل از اس ای، نیروی همجوشی هسته ای، خورشید را نیرو می دهد و در نتیجه حیات روی زمین را ممکن می کند.

درون توکاماک (tokamak)، محفظه ای به شکل دونات که برای رقم زدن جادوی همجوشی هسته ای طراحی شده است، اتم های هیدروژن با نیروی عظیمی به یکدیگر برخورد می کنند و پلاسمایی فوق العاده داغ و چرخان را می سازند که حتی داغ تر از خورشید است.

همجوشی هسته ای پتانسیل تبدیل شدن به یک منبع انرژی پایدار را دارد، زیرا از ایزوتوپ های هیدروژن استفاده می کند که فراوان هستند و می توانند از آب و منابع دیگر استخراج شوند.

دانشمندان به تازگی یک راه حل مبتنی بر هوش مصنوعی برای پیش بینی بی ثباتی و ناپایداری احتمالی پلاسما به نام «ناپایداری حالت گسستگی» ابداع کرده اند.

اینها در اثر برهمکنش جریان و گرادیان فشار در پلاسما ایجاد می شوند و منجر به جزایر مغناطیسی می شوند که محصور شدن را مختل می کنند.

در حالی که همجوشی هسته ای نویدبخش است، چالش های فنی و مهندسی قابل توجهی برای آن باقی مانده است که اگر می خواهیم از قدرت همجوشی در مقیاس تجاری استفاده کنیم، باید بر آنها غلبه کرد.

یکی از این چالش ها این است که پلاسمای داخل یک رآکتور همجوشی میتواند ثبات خود را از دست بدهد. بی ثباتی پلاسما می تواند منجر به اختلالاتی شود که رویدادهای ناگهانی و در مقیاس بزرگ هستند که می توانند باعث از بین رفتن محصور شدن و خاتمه فرآیند همجوشی شوند.

جائه مین سئو نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ناپایداری حالت گسستگی یکی از دلایل اصلی اختلال پلاسما است و زمانی که ما سعی می کنیم واکنش های همجوشی را با قدرت های بالایی که برای تولید انرژی کافی لازم است، انجام دهیم، برجسته تر خواهد شد. آنها چالش مهمی برای ما هستند که باید آنها را حل کنیم.

دانشمندان در مرکز ملی فیوژن DIII- D در سن دیگو آمریکا نشان دادند که مدل هوش مصنوعی آنها که با استفاده از داده های قدیمی آموزش داده شده است، می تواند ناپایداری های حالت گسستگی را تا ۳۰۰ میلی ثانیه قبل از وقوع پیش بینی کند.

با اینکه این زمان بسیار کمی برای هر گونه اقدامی است، ولی برای هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) کافی است تا نحوه عملکرد رآکتور را تنظیم کند.

مطالعه تجربی پژوهشگران پتانسیل کمک به جلوگیری از آسیب به خطوط میدان مغناطیسی پلاسما را دارد که می تواند واکنش را متوقف کند.

سئو ادامه داد: مطالعات قبلی عموماً بر سرکوب یا کاهش اثرات این ناپایداری های گسستگی پس از وقوع در پلاسما متمرکز شده اند، اما رویکرد ما به ما این امکان را می دهد که این بی ثباتی ها را پیش از ظهور پیش بینی و از آنها اجتناب کنیم.

تلفیقی از هوش مصنوعی و فیزیک پلاسما

پژوهشگران می گویند ایجاد یک ابزار هوش مصنوعی به اندازه آموزش پرواز با هواپیما به یک شخص، دشوار بود. آنها با استفاده از داده های گذشته توکاماک، یک شبکه عصبی عمیق برای پیش بینی ناپایداری های آینده ساختند و یک الگوریتم یادگیری تقویتی را برای کنترل پلاسما آموزش دادند.

هوش مصنوعی از طریق آزمایش های شبيه سازي شده، استراتژی های بهینه را برای حفظ قدرت بالا و در عین حال اجتناب از بی ثباتی آموخت. پس از اصلاح، کنترل کننده هوش مصنوعی با تنظیم پارامترهای توکاماک در لحظه، با موفقیت از ناپایداری ها در طول یک آزمایش همجوشی واقعی جلوگیری کرد.

این رویکرد فعال در تضاد با روش های فعلی است که به ناپایداری ها در زمان زمان وقوع واکنش نشان می دهند.

سانگ کیون کیم یکی از نویسندگان این مطالعه گفت:توانایی پیش بینی بی ثباتی ها از قبل، می تواند اجرای این واکنش ها را نسبت به رویکردهای فعلی که منفعل تر هستند، آسان تر کند. ما دیگر لازم نیست منتظر بمانیم تا ناپایداری ها رخ دهند و سپس اقدامات اصلاحی سریع قبل از مختل شدن پلاسما را انجام دهیم.

سئو نیز افزود: ما شواهدی قوی داریم که نشان می دهد کنترل کننده در DIII- D کاملاً خوب کار می کند، اما به داده های بیشتری نیاز داریم تا نشان دهیم که میتواند در موقعیت های مختلف کار کند. ما می خواهیم به سمت چیزی جهانی تر برویم.

این مطالعه در مجله Nature منتشر شده است.

  • 14
  • 4
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
محمدرضا احمدی بیوگرافی محمدرضا احمدی؛ مجری و گزارشگری ورزشی تلویزیون

تاریخ تولد: ۵ دی ۱۳۶۱

محل تولد: تهران

حرفه: مجری تلویزیون

شروع فعالیت: سال ۱۳۸۲ تاکنون

تحصیلات: کارشناسی حسابداری و تحصیل در رشته مدیریت ورزشی 

ادامه
رضا داوودنژاد بیوگرافی مرحوم رضا داوودنژاد

تاریخ تولد: ۲۹ اردیبهشت ۱۳۵۹

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر

شروع فعالیت: ۱۳۶۵ تا ۱۴۰۲

تحصیلات: دیپلم علوم انسانی

درگذشت: ۱۳ فروردین ۱۴۰۳

ادامه
فرامرز اصلانی بیوگرافی فرامرز اصلانی از تحصیلات تا شروع کار هنری

تاریخ تولد: ۲۲ تیر ۱۳۳۳

تاریخ وفات : ۱ فروردین ۱۴۰۳ (۷۸ سال)

محل تولد: تهران 

حرفه: خواننده، آهنگساز، ترانه‌سرا، نوازندهٔ گیتار 

ژانر: موسیقی پاپ ایرانی

سازها: گیتار

ادامه
علیرضا مهمدی بیوگرافی علیرضا مهمدی؛ پدیده کشتی فرنگی ایران

تاریخ تولد: سال ۱۳۸۱ 

محل تولد: ایذه، خوزستان، ایران

حرفه: کشتی گیر فرندگی کار

وزن: ۸۲ کیلوگرم

شروع فعالیت: ۱۳۹۲ تاکنون

ادامه
ابراهیم بن جعفر ابی طالب زندگینامه ابراهیم بن جعفر ابی طالب

نام پدر: جعفر بن ابی طالب

سن تقریبی: بیشتر از ۵۰ سال

نسبت های مشهور: برادر محمد بن ابی طالب

ابراهیم بن جعفر ابی طالبزندگینامه ابراهیم بن جعفر بن ابی طالب

زندگینامه ابراهیم بن جعفر بن ابی طالب

ابراهیم بن جعفر بن ابی طالب فرزند جعفر بن ابی طالب بوده است، برخی از افراد ایشان را همراه با محمد از نوه های جعفر می دانند که عمال بن زیاد وی را به شهادت رساند. برخی از منابع می گویند که ابراهیم و محمد هر دو از لشکر ابن زیاد فرار کرده بودند که بانویی در کوفه آنها را پناه می دهد، اما درنهایت سرشان توسط همسر این بانو که از یاران ابن زیاد بود از جدا شد و به شهادت رسیدند. 

ادامه
مریم طوسی بیوگرافی مریم طوسی؛ سریع ترین دختر ایران

تاریخ تولد: ۱۴ آذر ۱۳۶۷

محل تولد: تهران

حرفه: ورزشکار، دونده دوهای سرعت

تحصیلات: کارشناسی تربیت بدنی از دانشگاه تهران

قد: ۱ متر ۷۲ سانتی متر

ادامه
زهرا گونش بیوگرافی زهرا گونش؛ والیبالیست میلیونر ترکی

چکیده بیوگرافی زهرا گونش

نام کامل: زهرا گونش

تاریخ تولد: ۷ جولای ۱۹۹۹

محل تولد: استانبول، ترکیه

حرفه: والیبالیست

پست: پاسور و دفاع میانی

قد: ۱ متر و ۹۷ سانتی متر

ادامه
سوگل خلیق بیوگرافی سوگل خلیق بازیگر جوان سینمای ایران

تاریخ تولد: ۱۶ آبان ۱۳۶۷

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

آغاز فعالیت: ۱۳۸۷ تاکنون

تحصیلات: لیسانس کارگردانی تئاتر از دانشگاه هنر تهران

ادامه
شیگرو میاموتو سفری به دنیای بازی های ویدیویی با شیگرو میاموتو

تاریخ تولد: ۱۶ نوامبر ۱۹۵۲

محل تولد: سونوبه، کیوتو، ژاپن 

ملیت: ژاپنی

حرفه: طراح بازی های کامپیوتری و نینتندو 

تحصیلات: کالج هنر کانازاوا

ادامه
ویژه سرپوش