Учёные смогут проверять работу реакторов без необходимости создавать физические прототипы.
Правительство Великобритании объявило об инвестициях в размере £45 млн (около $60 млн) в создание нового суперкомпьютера с искусственным интеллектом, который должен ускорить исследования в области термоядерного синтеза, пишет Interesting Engineering.
Система под названием Sunrise AI supercomputer будет размещена на кампусе Управления по атомной энергии Великобритании в Калгеме (Оксфордшир) и, как ожидается, начнет работу уже в июне.
По словам представителей правительства, новый суперкомпьютер поможет ученым лучше понять сложную физику процессов в термоядерных реакторах. Сочетание высокопроизводительных вычислений с моделями искусственного интеллекта позволит тестировать научные идеи в виртуальной среде еще до создания дорогостоящих экспериментальных установок.
"Sunrise AI supercomputer называют самым мощным ИИ-ориентированным суперкомпьютером, специально созданным для исследований в сфере термоядерной энергетики. Его финансирует Министерство энергетической безопасности и "чистого нуля" Великобритании, а мощность системы составит около 1,4 мегаватта", - говорится в статье.
Отмечается, что система позволит создавать так называемые цифровые двойники - виртуальные копии термоядерных установок. Благодаря этому ученые смогут проверять конструкции и режимы работы реакторов без необходимости строить физические прототипы.
Ожидается, что суперкомпьютер обеспечит до 6,76 exaFLOPS производительности для задач искусственного интеллекта, что станет значительным прорывом в возможностях моделирования.
Технически система будет работать на процессорах AMD EPYC и графических ускорителях Instinct, размещенных на серверах Dell PowerEdge. Систему хранения данных обеспечит компания WEKA, а к проекту также присоединились Intel и Кембриджский университет.
Ученые надеются, что новый суперкомпьютер поможет решить ряд ключевых проблем, в частности: моделирование турбулентной плазмы, температура которой превышает температуру ядра Солнца; создание материалов, способных выдерживать экстремальные условия в реакторах; разработку технологий для получения трития - топлива будущих термоядерных станций.
Суперкомпьютер Sunrise AI также станет важным инструментом для нескольких крупных национальных программ, в частности: инициативы LIBRTI, занимающейся технологиями топливного цикла трития; флагманского проекта термоядерного синтеза STEP (Spherical Tokamak for Energy Production), предусматривающего создание прототипа термоядерной электростанции в 2040-х годах.
По словам доктора Роба Акерса, директора вычислительных программ Управления по атомной энергии Великобритании, новые вычислительные возможности позволят значительно ускорить исследования благодаря цифровому тестированию решений.
"Sunrise обеспечит эти возможности термоядерного синтеза, сочетая высокоточное моделирование с искусственным интеллектом, основанным на физике, для разработки прогнозных цифровых двойников, которые сократят затраты, риски и время обучения, что в противном случае потребовало бы дорогостоящих и трудоемких физических испытаний", - сказал он.
Проект Sunrise является частью более масштабной программы развития искусственного интеллекта и суперкомпьютерной инфраструктуры в Великобритании. Ранее правительство также объявило об инвестиции в размере 36 млн фунтов стерлингов в новый суперкомпьютерный центр в Кембридже.
Ожидается, что кампус в Калгеме станет ключевым хабом для научных исследований на стыке ИИ и энергетики.
В то же время эксперты отмечают: несмотря на прогресс, коммерческое использование термоядерной энергии остается одним из самых сложных инженерных вызовов современности из-за сложности контроля плазмы и создания надежных реакторных систем.
Напомним, в Швеции совместный проект компаний OX2, лесопромышленной группы Södra и TES перешел в важную стадию - завод по производству e-NG (электрического природного газа), запланированный в Вере, приступает к детальному концептуальному проектированию.
Планируется, что предприятие запустят в начале 2030-х годов, оно будет производить около 1,2 тераватт-часа e-NG ежегодно. В ходе процесса будет улавливаться углекислый газ, образующийся при переработке древесины на целлюлозно-бумажном комбинате Södra. К нему добавят водород, полученный из возобновляемых источников энергии путем электролиза.