{"id":18099,"date":"2022-03-04T21:33:01","date_gmt":"2022-03-05T02:33:01","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=18099"},"modified":"2022-03-04T21:33:03","modified_gmt":"2022-03-05T02:33:03","slug":"descubrimiento-de-una-ia-sobre-la-fusion-nuclear-nos-acerca-mas-a-una-revolucion-verde-energetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2022\/03\/04\/descubrimiento-de-una-ia-sobre-la-fusion-nuclear-nos-acerca-mas-a-una-revolucion-verde-energetica\/","title":{"rendered":"Descubrimiento de una IA sobre la fusi\u00f3n nuclear nos acerca m\u00e1s a una revoluci\u00f3n verde energ\u00e9tica"},"content":{"rendered":"\n

La revoluci\u00f3n de la energ\u00eda verde prometida por la fusi\u00f3n nuclear ahora est\u00e1 un paso m\u00e1s cerca, gracias al primer uso exitoso de un sistema de inteligencia artificial de vanguardia para dar forma a los plasmas de hidr\u00f3geno sobrecalentado dentro de un reactor de fusi\u00f3n. La prueba exitosa indica que el uso de la IA podr\u00eda ser un gran avance en la b\u00fasqueda a largo plazo de electricidad generada a partir de la fusi\u00f3n nuclear, acercando tentadoramente su introducci\u00f3n para reemplazar los combustibles f\u00f3siles y la fisi\u00f3n nuclear en las redes el\u00e9ctricas modernas.<\/p>\n\n\n\n

“Creo que la IA desempe\u00f1ar\u00e1 un papel muy importante en el control futuro de los tokamaks <\/a>y en la ciencia de la fusi\u00f3n en general”, dijo Federico Felici, f\u00edsico del Instituto Federal Suizo de Tecnolog\u00eda en Lausana (EPFL) y uno de los l\u00edderes del proyecto a Live Science. “Existe un gran potencial para liberar la IA para obtener un mejor control y descubrir c\u00f3mo operar dichos dispositivos de una manera m\u00e1s efectiva”.<\/p>\n\n\n\n

Felici es autor principal de un nuevo estudio que describe el proyecto publicado en la revista Nature<\/a>. Dijo que los experimentos futuros en el Tokamak de configuraci\u00f3n variable (TCV) en Lausana buscar\u00e1n nuevas formas de integrar la IA en el control de los reactores de fusi\u00f3n. “Lo que hicimos fue realmente una especie de prueba de principio”, dijo. “Estamos muy contentos con este primer paso”.<\/p>\n\n\n\n

Felici y sus colegas del Swiss Plasma Center (SPC) de la EPFL colaboraron con cient\u00edficos e ingenieros de la empresa brit\u00e1nica DeepMind, una subsidiaria de los propietarios de Google, Alphabet, para probar el sistema de inteligencia artificial en el TCV. El reactor de fusi\u00f3n en forma de rosquilla es el tipo que parece m\u00e1s prometedor para controlar la fusi\u00f3n nuclear; se est\u00e1 utilizando un dise\u00f1o de tokamak para el proyecto internacional masivo ITER (“el camino” en lat\u00edn) que se est\u00e1 construyendo en Francia, y algunos defensores creen que tendr\u00e1n un tokamak en operaci\u00f3n comercial tan pronto como en 2030.<\/p>\n\n\n\n

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La c\u00e1mara de fusi\u00f3n en forma de rosquilla del TCV contiene los plasmas de hidr\u00f3geno sobrecalentado en poderosos campos magn\u00e9ticos para evitar que da\u00f1e las paredes. (Cr\u00e9dito de la imagen: Alain Herzog \/ EPFL)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Inteligencia artificial
<\/strong>El tokamak est\u00e1 controlado principalmente por 19 bobinas magn\u00e9ticas que se pueden usar para dar forma y colocar el plasma de hidr\u00f3geno dentro de la c\u00e1mara de fusi\u00f3n, mientras se dirige una corriente el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de \u00e9l, explic\u00f3 Felici. Las bobinas generalmente se rigen por un conjunto de controladores computarizados independientes, uno para cada aspecto del plasma que se presenta en un experimento, que se programan de acuerdo con c\u00e1lculos complejos de ingenier\u00eda de control, seg\u00fan las condiciones particulares que se prueban. Pero el nuevo sistema de IA pudo manipular el plasma con un solo controlador, dijo.<\/p>\n\n\n\n

La IA, un sistema de “aprendizaje de refuerzo profundo” (RL) desarrollado por DeepMind, se entren\u00f3 primero en simulaciones del tokamak, una alternativa m\u00e1s econ\u00f3mica y mucho m\u00e1s segura que la realidad. Pero las simulaciones por computadora son lentas: lleva varias horas simular solo unos segundos de operaci\u00f3n de tokamak en tiempo real. Adem\u00e1s, la condici\u00f3n experimental del TCV puede cambiar de un d\u00eda a otro, por lo que los desarrolladores de la IA deb\u00edan tener en cuenta esos cambios en las simulaciones. Sin embargo, cuando se complet\u00f3 el proceso de entrenamiento simulado, la IA se acopl\u00f3 al tokamak real.<\/p>\n\n\n\n

El TCV puede soportar un plasma de hidr\u00f3geno sobrecalentado, normalmente a m\u00e1s de 120 millones de grados Celsius, durante un m\u00e1ximo de 3 segundos. Despu\u00e9s de eso, necesita 15 minutos para enfriarse y reiniciarse, y por lo general se hacen entre 30 y 35 “disparos” de este tipo cada d\u00eda, dijo Felici.<\/p>\n\n\n\n

Se realizaron un total de alrededor de 100 disparos con el TCV bajo control de IA durante varios d\u00edas, dijo: “Quer\u00edamos alg\u00fan tipo de variedad en las diferentes formas de plasma que pudi\u00e9ramos obtener, y probarlo en varias condiciones”.<\/p>\n\n\n\n

Aunque el TCV no estaba usando plasmas de hidr\u00f3geno pesado en neutrones que producir\u00edan altos niveles de fusi\u00f3n nuclear, los experimentos de IA dieron como resultado nuevas formas de dar forma a los plasmas dentro del tokamak que podr\u00edan conducir a un control mucho mayor de todo el proceso de fusi\u00f3n, dijo. <\/p>\n\n\n\n

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Un total de 19 potentes bobinas electromagn\u00e9ticas rodean el tokamak para mantener los plasmas de hidr\u00f3geno en su lugar en la c\u00e1mara de fusi\u00f3n y modificar su forma. (Cr\u00e9dito de la imagen: DeepMind\/SPC\/EPFL)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Plasma de conformaci\u00f3n
<\/strong>La IA demostr\u00f3 ser experta en posicionar y dar forma al plasma dentro de la c\u00e1mara de fusi\u00f3n del tokamak en las configuraciones m\u00e1s comunes, incluida la llamada forma de copo de nieve que se cree que es la configuraci\u00f3n m\u00e1s eficiente para la fusi\u00f3n, dijo Felici. Adem\u00e1s, pudo moldear el plasma en “gotas” (anillos de plasma superior e inferior separados dentro de la c\u00e1mara) que nunca antes se hab\u00eda intentado, aunque las t\u00e9cnicas de ingenier\u00eda de control est\u00e1ndar tambi\u00e9n podr\u00edan haber funcionado, dijo.<\/p>\n\n\n\n

Crear la forma de gota “fue muy f\u00e1cil de hacer con el aprendizaje autom\u00e1tico”, dijo Felici. “Podr\u00edamos simplemente pedirle al controlador que hiciera el plasma as\u00ed, y la IA descubri\u00f3 c\u00f3mo hacerlo”.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores tambi\u00e9n vieron que la IA estaba usando las bobinas magn\u00e9ticas para controlar los plasmas dentro de la c\u00e1mara de una manera diferente a la que habr\u00eda resultado del sistema de control est\u00e1ndar, dijo.<\/p>\n\n\n\n

“Ahora podemos tratar de aplicar los mismos conceptos a problemas mucho m\u00e1s complicados”, dijo. “Debido a que estamos obteniendo modelos mucho mejores de c\u00f3mo se comporta el tokamak, podemos aplicar este tipo de herramientas a problemas m\u00e1s avanzados”.<\/p>\n\n\n\n

Los experimentos de plasma en el TCV respaldar\u00e1n el proyecto ITER, un tokamak masivo que se proyecta lograr\u00e1 una fusi\u00f3n a gran escala alrededor de 2035. Los defensores esperan que ITER sea pionero en nuevas formas de utilizar la fusi\u00f3n nuclear para generar electricidad utilizable sin emisiones de carbono y con niveles bajos de radiactividad<\/p>\n\n\n\n

Los experimentos de TCV tambi\u00e9n informar\u00e1n los dise\u00f1os de los reactores de fusi\u00f3n DEMO, que se consideran sucesores de ITER que suministrar\u00e1n electricidad a las redes el\u00e9ctricas, algo para lo que ITER no est\u00e1 dise\u00f1ado. Varios pa\u00edses est\u00e1n trabajando en dise\u00f1os de reactores DEMO. Se prev\u00e9 que uno de los m\u00e1s avanzados, el reactor EUROfusion de Europa, comience a operar en 2051.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Live Science<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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