NVIDIA совместно с General Atomics и группой других партнёров создали цифровой двойник термоядерного реактора с использованием ИИ-технологий. В проекте приняли участие Суперкомпьютерный центр Сан-Диего (SDSC), вычислительный центр ALCF при Аргоннской национальной лаборатории (ANL) и вычислительный центр при Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (LBNL), сообщает пресс-служба NVIDIA.
Проект построен на платформе NVIDIA Omniverse с использованием CUDA-X. Суперкомпьютеры Polaris в ALCF и Perlmutter в NERSC использовались для обучения трёх «суррогатных» ИИ-моделей, призванных имитировать работу более сложных систем. Проект призван помочь учёным создать работающие в земных условиях коммерческие термоядерные технологии. В General Atomics уверены, что возможность виртуальных исследований с помощью цифровых двойников — настоящий прорыв в термоядерной энергетике, а взаимодействие с NVIDIA позволяет тестировать, совершенствовать и проверять идеи на порядок быстрее, чем обычно. Это ускорит путь к коммерческой термоядерной энергетике.
В термоядерных реакторах используется плазма, разогретая до миллионов градусов, поэтому прогнозирование её поведения достаточно быстро для поддержания работы реакторов — сложнейшая задача. ИИ позволяет радикально сократить время моделирования процессов внутри реактора, что даёт возможность виртуально «взаимодействовать», изучая различные сценарии работы без риска повреждения самого реактора. Если в норме на моделирование поведения плазмы уходят недели даже на быстрейших суперкомпьютерах, то суррогатные ИИ-модели, обученные на десятилетиях реальных данных, считают всё за секунды и продолжают совершенствоваться.
Источник изображения: NVIDIA
Модели, включая EFIT (для равновесия плазмы), CAKE (для границы плазмы) и ION ORB (для плотности теплового потока от испускаемых ионов), способны помочь операторам поддерживать стабильность плазмы в реальном времени, снижая риск повреждения и ускоряя исследования. Сейчас NVIDIA и General Atomics создают полностью интерактивного цифрового двойника токамака DIII-D в среде Omniverse на базе серверов RTX PRO и DGX Spark.
Виртуальный реактор объединяет данные датчиков, данные физического моделирования, инженерные модели и «суррогатные» ИИ-модели, создавая единую интерактивную среду в реальном времени, которая позволяет быстро принимать решения. Двойник синхронизирован с физическим реактором DIII-D, что позволяет международной команде из 700 ученых, представляющих 100 организаций, проверять идеи и запускать различные сценарии без применения реального оборудования. Ключевые элементы управления можно изучить с помощью цифрового двойника. Это позволяет лучше подготовиться к реальным экспериментам.
Термоядерные технологии чрезвычайно востребованы на рынке. В январе разработчик термоядерных реакторов Helion, имеющий долгосрочный договор с Microsoft, привлёк $425 млн. В мае сообщалось, что Microsoft надеется, что ИИ ускорит создание термоядерных реакторов, которые смогут запитать ещё больше ИИ ЦОД. В июне появилась информация, что Google вложилась в разработчика термоядерных реакторов TAE Technologies.
Источник:
