|
ИИ ищет новые сплавы для установок ядерного синтеза
|
|
|
|
В исследовании, проведенном Национальной лабораторией Ок-Риджа при Министерстве энергетики, подробно рассказывается о том, как исследователи в области искусственного интеллекта создали модель ИИ, которая поможет идентифицировать новые сплавы, используемые в качестве защиты для размещения компонентов для термоядерного синтеза в термоядерном реакторе. Полученные результаты знаменуют собой важный шаг на пути совершенствования установок для ядерного синтеза.
|
|
|
|
Этот проект начался несколько лет назад под руководством бывшего директора инициативы по ИИ Дэвида Уомбла. Специалист по ИИ-данным ORNL Массимилиано Лупо Пазини выступил за то, чтобы он продолжался в рамках направления инициативы "Искусственный интеллект для научных открытий", или AISD. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Scientific Data.
|
|
|
|
"Эти сплавы необходимы для достижения исключительных эксплуатационных характеристик при очень высоких температурах, как с точки зрения устойчивости к высоким температурам, так и структурно-механических свойств, необходимых для их использования в сложных атомных установках", - сказал Лупо Пазини.
|
|
|
|
Традиционно эти материалы изготавливались с использованием вольфрама в качестве основного элемента, а в качестве добавки вводились дополнительные элементы. Этот сплав оказался устойчивым к высоким температурам, но не смог обеспечить надлежащую защиту.
|
|
|
"Недавно сообщество материаловедов изучило возможность замены этих стандартных технологических материалов чем-то совершенно новым и революционным", - сказал Лупо Пасини.
|
|
|
|
Однако определение потенциальных комбинаций металлов является серьезной проблемой, учитывая огромное количество возможностей. Руководствуясь ИИ, исследователи могут избежать кажущегося бесконечным периода проб и ошибок, чтобы более эффективно находить подходящие сплавы.
|
|
|
|
Лупо Пасини объединился с Германом Самолюком, Чон Юл Чоем, Маркусом Айзенбахом, Цзюньци Инем и Ин Янгом и собрал данные для создания модели искусственного интеллекта, которая определила три элемента для тестирования в качестве потенциальных новых сплавов. Чой, Айзенбах и Инь работают в Отделе вычислительной техники и компьютерных наук ORNL, в то время как Самолюк и Янг работают в отделе физических наук.
|
|
|
|
Однако эта база данных, созданная с помощью искусственного интеллекта, является только первой половиной проекта. Полученные данные будут использованы авторами для дальнейших исследований, посвященных разработке, обучению и внедрению моделей ML для обнаружения материалов и проектирования.
|
|
|
|
"Чтобы разработать новые тугоплавкие сплавы с высокой энтропией, нам необходимо охватить шесть элементов", - сказал Лупо Пасини. "Кроме того, поскольку квантово-механические расчеты очень дороги для выполнения на существующих суперкомпьютерах, одних данных будет недостаточно".
|
|
|
|
По словам Лупо Пазини, дорогостоящие квантовые вычисления были не единственной проблемой, которую пришлось преодолеть, когда команда создала основу для своей модели искусственного интеллекта.
|
|
|
|
"На суперкомпьютерах Perlmutter и Summit потребовалось довольно много часов, чтобы завершить обработку данных, которые мы только что опубликовали", - сказал он. "На обработку данных ушло более года".
|
|
|
|
Суперкомпьютер Perlmutter расположен в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, а Summit, входящий в состав вычислительного центра Oak Ridge Leadership Computing Facility, расположен в ORNL. Обе вычислительные системы являются пользовательскими для Управления науки Министерства энергетики США.
|
|
|
|
Следующий шаг команды - взять эти сгенерированные данные и использовать их для обучения модели искусственного интеллекта, которая ускорит создание широкого спектра соединений, получаемых в результате смешивания шести элементов в различных концентрациях в виде сплавов.
|
|
|
|
"Мы пытаемся помочь ученым-материаловедам методом проб и ошибок определить относительный процент различных элементов, которые необходимо смешать вместе, чтобы получить сплавы, способные привести к прорывным технологическим достижениям в области термоядерного синтеза", - добавил Лупо Пазини.
|
|
|
|
Источник
|
