A fusão nuclear encontra a IA: plasma estável por meio do aprendizado de máquina

Aquecer uma mistura de isótopos de hidrogênio a mais de 150 milhões de graus Fahrenheit (100 milhões de graus Celsius) com várias centenas de feixes de laser é uma coisa.

Manter o plasma resultante estável é a disciplina suprema. Afinal de contas, esse estado da matéria além do "gasoso", no qual os núcleos atômicos e os elétrons estão completamente separados, não é de forma alguma nativo da Terra. É como tentar impedir que um cubo de gelo derreta em uma fogueira com algumas bolsas de gelo.

Usado corretamente, pode funcionar. Se ao menos não houvesse tantas variáveis. Uma rajada de vento solta faíscas e queima a mão que estiver segurando o saco, o cubo de gelo derrete - para manter a metáfora.

O recorde atual de manutenção das condições ideais para a fusão nuclear na Terra é de apenas 30 segundos. Um plasma em si, mesmo que não esteja quente o suficiente, já pode ser estabilizado por um quarto de hora.

Isso não parece ser uma operação permanentemente estável. E assim que a contenção estável do plasma não funciona mais, ele precisa ser resfriado o mais rápido possível, caso contrário, os danos à tecnologia do reator de fusão seriam enormes. Isso exige uma enorme quantidade de energia a cada vez.

Graças ao aprendizado por reforço profundo, um subaspecto do aprendizado de máquina, foi desenvolvido e testado um método que pode evitar com eficácia exatamente essa destruição do fluxo de plasma.

Uma equipe da Universidade de Princeton e da Universidade Chung-Ang, em Seul, usou um feixe adicional de raios laser e um cíclotron, ou seja, um acelerador de partículas compacto com um forte campo magnético, para manter o plasma no ambiente desejado.

No entanto, como há muitas variáveis para que se possa realmente calcular como ambos os instrumentos podem intervir e qual é o efeito, entra em cena a inteligência artificial, que foi treinada exatamente para essa tarefa.

Dessa forma, o sistema conseguiu evitar a interrupção do fluxo de plasma em DIII-Do maior reator de fusão nuclear tokamak dos EUA. Mesmo em condições não ideais, o chamado "rasgo" do plasma pôde ser evitado. O circuito, que é controlado por IA, tem apenas 25 milissegundos entre duas medições, o que parece ser suficiente para isso.

Além da geração de imagens e da montagem de textos publicitários vazios (mas isso não é culpa da IA), há também algumas aplicações sensatas e preparadas para o futuro para a inteligência artificial.

No entanto, a tecnologia ainda está em fase experimental e são necessários mais testes e aprimoramentos antes que ela possa ser usada no ITER, o primeiro reator de fusão com um balanço energético positivo atualmente em construção.