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La inteligencia artificial puede garantizarnos fuentes de energía sin límites
Los científicos preparan un 'software' para ser ejecutado en el superordenador Aurora, cuya finalización se prevé para 2021: tendrá capacidad para hacer un quintillón de cálculos por segundo.
La inteligencia artificial puede ayudar a los científicos a dominar y aprovechar el proceso de fusión nuclear (el mismo que alimenta de energía al sol y las estrellas), lo cual permitiría obtener "un suministro de energía prácticamente inagotable para generar electricidad", reza una nota de los investigadores del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE).
Los ingenieros de PPPL y la Universidad de Princeton están desarrollando un 'software' denominado en inglés Fusion Recurrent Neural Network (FRNN) a partir de inteligencia artificial que consta de múltiples capas de redes neuronales interconectadas y análogas a las neuronas simples del cerebro.
Cada nodo en esa red identifica un aspecto básico de los datos que se introducen en el sistema y pasa los resultados a otros nodos que identifican aspectos cada vez más complejos de la información introducida. El proceso continúa hasta que se logra el resultado deseado.
Rápido y preciso
El FRNN debe prever con rapidez la aparición de inestabilidades en los plasmas en reactores tipo tokamak, que son los más extendidos para la fusión nuclear. El programa también debe contar con una gran capacidad de predicción y alta precisión, ya que el plasma es un fenómeno altamente inestable y las interrupciones que surgen dentro de este estado de la materia pueden no solo detener las reacciones, sino también dañar los tokamak.
De esta manera, el ambicioso proyecto internacional ITER —la construcción en Francia de un gran laboratorio con el fin de obtener energía procedente de la fusión termonuclear— requiere un 'software' cuyas predicciones tengan un 95 % de precisión. Y que la inteligencia artificial sea capaz de detectar las inestabilidades en el plasma al menos 30 milisegundos antes de que ocurran las interrupciones.
Un superordenador para la inteligencia artificial
Hay buenas noticias para el proyecto, ya que el 'software' FRNN será uno de los pocos programas ejecutados en el futuro ordenador superpotente Aurora cuya inauguración se espera en 2021 en el Laboratorio Nacional Argonne (Illinois, Estados Unidos).
El Aurora podrá realizar un quintillón de cálculos por segundo, es decir, de 50 a 100 veces más rápido que los superordenadores más potentes de la actualidad.
"Nuestra investigación utilizará capacidades para acelerar el progreso que solo puede provenir del aprendizaje profundo de la inteligencia artificial", ha afirmado al respecto William Tang, físico de investigación principal del PPPL.
Peligrosas perturbaciones del plasma
Las interrupciones con las cuales trabajan los científicos se llaman modos localizados en el borde (ELM, en inglés) y se desarrollan en la periferia de los plasmas de fusión.
Tales inestabilidades pueden ocasionar estallidos de calor periódicos que pueden dañar los componentes de un tokamak. Para evitar que ocurran grandes ELM, los investigadores 'bombardean' el plasma con pequeñas ondas magnéticas conocidas como perturbaciones magnéticas resonantes (RMP).
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