@ 2018.09.05 , 18:00

最先进的超级计算机将解决核聚变问题

最先进的超级计算机将解决核聚变问题
credit:锐景创意

可控核聚变可以给我们带来近乎无限的清洁能源,科学家们在这方面的进展一直很稳定,但是实际上完全掌控核聚变的困难还是有几个。为了解决其中的一些问题,我们将很快得到最先进的超级计算机的帮助。

美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室正在开发一台名叫Aurora的超级计算机,“加速对核聚变科学的深度学习与发现”是这台超级计算机将要负责的早期科学项目之一。这台超级计算机将在2021年投入使用,每秒钟的运算速度将达到10亿亿次,比现在最强大的超级计算机快50到100倍。

“加速对核聚变科学的深度学习与发现”的项目负责人,来自普林斯顿大学的威廉·唐教授在一份声明中表示:“我们的研究将利用加速进步的能力,而这只能来自人工智能的深度学习”。深度学习是一种计算技术,它使得计算机能够快速准确地解决复杂的问题。该项目的目标是研究如何最小化或者完全控制等离子体流动时的中断,这在托卡马克聚变反应堆中是一个很严重的问题。

外形像甜甜圈一样的托卡马克装置是一种利用磁约束来实现可控核聚变的环形容器。通电后,托卡马克装置的内部会产生巨大的螺旋型磁场,将其中的等离子体加热到很高的温度,以达到核聚变的目的。目前科学家们想要能够在托卡马克装置中实现自持核聚变反应,他们希望这能在国际热核聚变实验堆(正在法国进行建设)中实现,以此证明聚变能是一种实用的发电方式。

国际热核聚变实验堆的工作人员要求预测软件在等离子体流动中断发生之前30毫秒就能够以95%的准确率来预测中断——这是一个极具挑战性的要求。研究小组所开发的软件将研究小型反应堆中断的数据,并使用模型和理论模拟进行学习。目前正在“小型”超级计算机上进行测试,但只有即将到来的超级计算机才能提供国际热核聚变实验堆所需的详细分辨率。

本文译自 iflscience,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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