给“人造太阳”装上“智慧大脑”
中国科学院合肥物质院自主研发“灵枢”等离子体控制系统
用AI控制“人造太阳”运行，在合肥已经有了实践。
10月27日，第一届核聚变能控制大会暨第五届人工智能在磁约束聚变控制应用会议在合肥开幕，国内聚变控制行业首次聚首。会上，由中国科学院合肥物质院自主研发的“灵枢”等离子体控制系统亮相，这一系统目前已应用于“人造太阳”EAST中的等离子体控制，系统可靠性达到99.7%，多项性能指标达到国际领先水平，为核聚变装置安全稳定运行提供重要支撑。
“我们现在已经在EAST实验中使用了自主研发的‘灵枢’等离子体控制系统，用于控制放电全过程，其中包括监测等离子体运行状态、预测等离子体破裂、保护装置安全等方面。”中国科学院合肥物质院等离子体所研究员袁旗平表示，“人造太阳”想要实现发电，就要让等离子体在控制下达到长时间的稳态运行。“面对不同的研究阶段、不同的情况需要不同的控制方式，我们在‘灵枢’系统中部署了40多种控制算法，最快控制周期50微秒。”
“灵枢”相当于一个“智慧大脑”，通过人工智能的智慧化操控，让等离子体控制从“手动挡”迈向“自动挡”。
这样的AI赋能究竟有怎样的加速作用？等离子体所研究员肖炳甲举了个例子：“2008年，EAST第一次调试等离子体运行控制模式时，中美6位科学家联合调试了两个星期，经过多次实验才摸索出来。现在通过人工智能进行2天的机器训练，一次放电就能调试好。”
“在真实性、可靠性、稳态运行等方面，‘灵枢’的参数及表现都已经达到了国际领先水平。”袁旗平亮出“灵枢”的能力：累计完成1万次等离子体放电实验，控制可靠率达到99.7%。
值得一提的是，AI已经渗透进“人造太阳”实验中的多个方面。除了用“灵枢”控制等离子体运行，等离子体所自主研发的软件开发和仿真验证平台，已服务于算法开发和测试；基于门控专家的多任务学习模型，成功识别EAST的主要异常事件，破裂预测准确率超过97%。“现在，在EAST的电磁控制方面，AI已经接管了超过95%的放电过程，相关指标达到国际领先水平。”袁旗平说。
会上，环流器3号、玄龙50U、J-TEXT、SUNIST-2、晨光HOPE等国内主要聚变装置团队一一介绍了装置运行控制进展与人工智能应用成果。
“我国核聚变发展已经到了前所未有的高度，现在要从实验室向工程化迈进，聚变控制是关键一环，必须要集中全国力量来研发聚变控制系统，研究聚变控制方法，来驾驭住核聚变这个‘能源巨兽’。”肖炳甲表示。（张玉莲）