可控核聚變一直是人類追逐的理想。現(xiàn)在，TAE技術(shù)公司與谷歌合作，在“驗(yàn)光師”AI算法的幫助下，讓我們有望離這個(gè)夢想的實(shí)現(xiàn)更近了一些。

我點(diǎn)了一下鼠標(biāo)，只聽一聲巨響，我將等離子超高溫電離氣體以每秒數(shù)百英里的速度。此刻我正坐在一家名為TAE Technologies的聚變能源創(chuàng)業(yè)公司的控制室里，我剛剛對價(jià)值1.5億美元的等離子對撞機(jī)進(jìn)行了發(fā)射操作。這只是該公司長期追求核聚變能源嘗試的一小部分。不過，我來這家公司總部的原因，是要談?wù)勔环N名為“驗(yàn)光師”的AI算法。

核聚變是太陽賴以發(fā)光的能量反應(yīng)。目前，人們一直在努力實(shí)現(xiàn)對核聚變反應(yīng)的有效控制，但由于實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的難度極大，而且成本高昂，不免混雜了大量炒作和懷疑之聲。（氫彈爆炸時(shí)的反應(yīng)就是不受控制的核聚變反應(yīng)。）

可控核聚變一直是科學(xué)家的一大夢想，取之不盡的能量，又沒有碳排放或核熔化的風(fēng)險(xiǎn)。但幾十年來，科學(xué)家距離這個(gè)目標(biāo)仍然很遙遠(yuǎn)。

去年，美國能源部的一個(gè)顧問團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一系列顛覆性的技術(shù)，有望“大幅提高核聚變發(fā)電廠技術(shù)的進(jìn)步速度。”這些技術(shù)中就包括先進(jìn)的算法、如人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。

這正是TAE Technologies公司所追求的戰(zhàn)略：這家已有20年歷史的創(chuàng)業(yè)公司在幾年前開始與谷歌合作開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)工具，希望最終能夠?qū)崿F(xiàn)AI與可控核聚變技術(shù)的融合。

TAE公司價(jià)值1.5億美元的等離子對撞機(jī)

這種技術(shù)融合包括在足夠高的溫度下將輕質(zhì)顆粒相互撞擊，使它們?nèi)诤显谝黄穑a(chǎn)生新元素并釋放能量。一些實(shí)驗(yàn)在名為“托卡馬克”的大型金屬圓環(huán)內(nèi)利用磁場控制“等離子體”的超高溫電離氣體。

勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory）在一個(gè)小型金色容器中發(fā)射了世界上最大的激光器，里面裝有更細(xì)小的核燃料顆粒。 TAE在名為Norman的線性機(jī)器旋轉(zhuǎn)等離子體，每次發(fā)射需要調(diào)整數(shù)千個(gè)變量。

TAE與谷歌合作，使用一種稱為“驗(yàn)光師”算法的系統(tǒng)，幫助團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并達(dá)成理想的融合條件。

由谷歌的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的名為“驗(yàn)光師算法”（Optometrist Algorithm）的獨(dú)特解決方案，可以把人力和機(jī)器聚合到一起。這個(gè)名稱源于專家用雙眼檢查的過程，即算法會(huì)向人類專家呈現(xiàn)連續(xù)的可能結(jié)果對，讓專家基于自身判斷從兩者之間進(jìn)行選擇，以此引導(dǎo)后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

“現(xiàn)實(shí)情況要復(fù)雜得多，”谷歌加速科學(xué)團(tuán)隊(duì)（Accelerated ScienceTeam）的泰德·巴爾茲（Ted Baltz）解釋道，“因?yàn)殡x子溫度要比電子溫度高3倍，所以等離子體遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離了熱平衡。此外，流體逼近也完全無效。所以，在數(shù)萬億個(gè)粒子當(dāng)中，你必須至少對其中一些進(jìn)行追蹤。于是，整件事就超出了我們的能力范圍，即便我們擁有谷歌規(guī)模的計(jì)算資源?！?/p>

“我們把問題化歸成，讓我們找出那些被人類專家認(rèn)為是有趣的等離子體行為，同時(shí)在這樣做的時(shí)候不要弄壞機(jī)器?！卑蜖柶澱f道。

把這種技術(shù)整合到TAE的實(shí)驗(yàn)過程，這讓研究得以取得驚人的快速進(jìn)展。發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）雜志的一篇新研究報(bào)告顯示，這套算法出乎意料地讓實(shí)驗(yàn)的能量損失率下降了50%，并讓TAE場反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)（FRC）等離子體發(fā)生器中的離子溫度和等離子體能量實(shí)現(xiàn)同步增加。

“如果沒有先進(jìn)計(jì)算力量來快速擴(kuò)展我們對等離子體復(fù)雜特性的理解，這樣的結(jié)果可能需要數(shù)年時(shí)間才能得出，”TAE的總裁兼首席技術(shù)官米切爾·賓德鮑爾（Michl Binderbauer）說。

目前的挑戰(zhàn)不少，但也有很多值得保持樂觀的發(fā)現(xiàn)。 TAE的首席科學(xué)家埃里克特拉斯克說：“我們最終的目標(biāo)是讓發(fā)電廠燃燒的清潔燃料變得非常豐富，并且可以持續(xù)使用?，F(xiàn)在，我們認(rèn)為已經(jīng)找到了一種實(shí)現(xiàn)方法，但還沒有找到能夠展示的方式。這才是最難的部分?！?/p>