La société DeepMind, soutenue par Google, a tenté de résoudre des problèmes dans un conteneur en forme de beignet qui contiendrait une réaction de fusion nucléaire. Il présente un type particulier de chaos dans lequel les atomes d’hydrogène sont écrasés ensemble à des températures élevées avec un plasma roulant plus chaud que la surface du soleil. L’entreprise a pu trouver une solution en utilisant l’IA pour contrôler et confiner ce plasma afin de libérer le potentiel de la fusion nucléaire.

Crédits image – Automation Alley

À ce stade, la science derrière la fusion semble solide, donc ce qui reste est un défi d’ingénierie. «Nous devons être capables de chauffer cette chose et de la maintenir suffisamment longtemps pour en tirer de l’énergie», explique Ambrogio Fasoli, directeur du Swiss Plasma Center de l’École polytechnique fédérale de Lausanne en Suisse. C’est là que DeepMind entre en jeu. La société d’intelligence artificielle, soutenue par la société mère de Google Alphabet, a déjà été impliquée dans les jeux vidéo et le repliement des protéines, et travaille sur un projet de recherche conjoint avec le Swiss Plasma Center pour développer une IA pour contrôler une réaction de fusion nucléaire.

Dans les étoiles, qui sont également alimentées par la fusion, la simple masse gravitationnelle est suffisante pour lier les atomes d’hydrogène et surmonter leurs charges opposées. Sur Terre, les scientifiques utilisent de puissantes bobines magnétiques pour confiner la réaction de fusion nucléaire, la poussant dans la position souhaitée et la façonnant comme un potier manipulant de l’argile sur une roue. Les bobines doivent être soigneusement contrôlées pour éviter que le plasma ne touche les parois de la cuve : cela peut endommager les parois et ralentir la réaction de fusion.

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Progrès

Chaque fois que les chercheurs veulent modifier la configuration du plasma et essayer différentes manières de produire plus de puissance ou un plasma plus propre, de nombreux travaux d’ingénierie et de conception sont nécessaires. Les systèmes conventionnels sont contrôlés par ordinateur et basés sur une modélisation et une simulation minutieuses, mais ils sont, dit Fasoli, « complexes et pas toujours nécessairement optimisés ».

DeepMind a développé une IA capable de contrôler le plasma de manière autonome. Un article paru dans le magazine La nature décrit comment les chercheurs des deux groupes ont enseigné un système d’apprentissage par renforcement profond pour contrôler les 19 bobines magnétiques à l’intérieur du TCV, le tokamak à configuration variable du Swiss Plasma Center, qui est utilisé pour mener des recherches qui éclaireront la conception de réacteurs à fusion plus grands à l’avenir . « L’IA, et plus particulièrement l’apprentissage par renforcement, est particulièrement bien adaptée aux problèmes complexes posés par le contrôle du plasma dans un tokamak », explique Martin Riedmiller, responsable de l’équipe de contrôle de DeepMind.