装置人工智能会让人类追寻“理想能源”梦想成真吗？( 三 ) https://p0.ssl.img.3

建模时间大幅减少的关键，在于人工智能强大的模式识别能力，以及对未来行为的预测能力。我们不能将温度计放在托卡马克装置内部去检测温度变化情况，只能通过其他属性来推断温度，比如聚变反应过程中释放的光。对于人类研究人员来说，这可能是一项极为困难的任务，但经过海量数据集培训之后，人工智能可极大地缩短完成这项任务的时间。2019年，普林斯顿大学的一个研究小组将美国最快的超级计算机与神经网络对接，实现了对等离子体行为的准确预测，准确率达到了前所未有的95%。
人工智能也在为ITER的研究提供助力。平奇斯指出，对于某些任务，例如模拟等离子体较小波纹所导致的后果，人工智能可使模拟结果的速度快1000万倍。现在的关键是提高整个预测模型的速度，这样，研究人员就能够预测出所有的问题并避免它们，而无需实际运行实验。
这些迅速崛起的创新成果带来了新的乐观前景，实现核聚变梦想的时间正在不断缩短。“过去十年里，我们看到了科学实验的进步，再加上诸如人工智能等关键支持技术的出现，为我们带来了最强大的助力，取得最后突破的时机已经到来。”尤因说。
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核聚变为何如此之难？
一般情况下，原子核的融合反应并不那么容易实现。两个原子核中带正电的质子静电相斥，要让两者融合，必须要有足够的能量来克服这个障碍，让另一种力可以介入。这种力被称为强核力。如果两个原子核相隔较远，强核力是很弱的，但当两个质子相距不到万亿分之一毫米时，这种强核力产生的拉力会压倒静电斥力，让质子融合。
启动这个过程，或者说更重要的是，让这个过程在聚变链式反应中持续发生，需要极高的温度和极大的密度。例如，在太阳的核心，温度高达1500万℃，而密度则相当于可将500毫升水压缩到放在一个茶匙里。在这样的条件下，电子有足够的能量与它们的原子分离，留下一大群带正电的原子核以及被称为等离子体的电子。
恒星需要一百万年时间才能启动最初的反应。如果我们想在地球上复制核聚变反应，就需要加速这个过程，这意味着产生等离子体的温度要达到太阳中心温度的10倍，即1.5亿℃。这也是实现核聚变如此困难的重要原因之一。

作者：宇辰/编译
编辑：许琦敏
责任编辑：任荃
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