{"id":10285,"date":"2024-02-23T12:40:14","date_gmt":"2024-02-23T12:40:14","guid":{"rendered":"https:\/\/dailyai.com\/?p=10285"},"modified":"2024-03-28T00:38:10","modified_gmt":"2024-03-28T00:38:10","slug":"nuclear-fusion-and-ai-an-evolving-symbiotic-relationship","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailyai.com\/fr\/2024\/02\/nuclear-fusion-and-ai-an-evolving-symbiotic-relationship\/","title":{"rendered":"Fusion nucl\u00e9aire et IA : une relation \u00e9volutive et symbiotique"},"content":{"rendered":"

Au centre Andlinger de l'universit\u00e9 de Princeton, une \u00e9quipe interdisciplinaire d'ing\u00e9nieurs, de physiciens et de scientifiques des donn\u00e9es, en collaboration avec le laboratoire de physique des plasmas de Princeton (PPPL), a utilis\u00e9 l'IA pour \u00e9tudier les instabilit\u00e9s du plasma dans la fusion nucl\u00e9aire.\u00a0<\/strong><\/p>\n

L'\u00e9nergie de fusion, qui refl\u00e8te le processus d'alimentation du soleil, utilise une pression et une chaleur immenses pour fusionner des atomes, lib\u00e9rant ainsi de grandes quantit\u00e9s d'\u00e9nergie.\u00a0<\/span><\/p>\n

Pour reproduire ce ph\u00e9nom\u00e8ne sur Terre, il faut confiner du plasma ultra-chaud \u00e0 l'aide de puissants champs magn\u00e9tiques dans des r\u00e9acteurs tokamaks, des dispositifs complexes souvent surnomm\u00e9s \"\u00e9toiles en bocal\". Cependant, l'i<\/span>ans l'enceinte d'un r\u00e9acteur de fusion, le plasma est notoirement volatil, pouvant d\u00e9stabiliser et briser les barri\u00e8res magn\u00e9tiques con\u00e7ues pour le contenir.\u00a0<\/span><\/p>\n

Lors d'exp\u00e9riences men\u00e9es au <\/span>DIII-D National Fusion Facility \u00e0 San Diego<\/span><\/a>Dans le cadre de la conf\u00e9rence de l'Union europ\u00e9enne sur la science et la technologie, une \u00e9quipe de chercheurs a pr\u00e9sent\u00e9 un mod\u00e8le d'intelligence artificielle qui, en s'appuyant uniquement sur des donn\u00e9es exp\u00e9rimentales historiques, peut pr\u00e9dire jusqu'\u00e0 300 millisecondes \u00e0 l'avance l'apparition d'instabilit\u00e9s en mode \"d\u00e9chirure\", un type particulier de perturbation du plasma.\u00a0<\/span><\/p>\n

Les chercheurs ont utilis\u00e9 un r\u00e9seau neuronal profond form\u00e9 sur des donn\u00e9es ant\u00e9rieures du tokamak DIII-D pour pr\u00e9dire les instabilit\u00e9s futures sur la base des caract\u00e9ristiques du plasma en temps r\u00e9el.<\/span><\/p>\n

Ce mod\u00e8le a ensuite servi de base \u00e0 un algorithme d'apprentissage par renforcement (RL), qui a affin\u00e9 de mani\u00e8re it\u00e9rative ses strat\u00e9gies de contr\u00f4le par le biais d'exp\u00e9riences simul\u00e9es, en apprenant \u00e0 maintenir des niveaux de puissance \u00e9lev\u00e9s tout en \u00e9vitant les instabilit\u00e9s. <\/span><\/p>\n

Les conclusions de l'\u00e9quipe ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9es dans un <\/span>\u00e9tude dans Nature<\/span><\/a>.<\/span><\/p>\n

Azarakhsh Jalalvand, l'un des coauteurs, compare le processus \u00e0 la formation au pilotage, o\u00f9 un pilote apprend dans un simulateur avant de prendre les commandes d'un v\u00e9ritable avion.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"On n'apprend pas \u00e0 quelqu'un en lui donnant un trousseau de cl\u00e9s et en lui disant de faire de son mieux\", a fait remarquer M. Jalalvand, soulignant l'importance d'un processus d'apprentissage progressif et \u00e9clair\u00e9 pour l'IA.<\/span><\/p>\n

\"Fusion
a. Le graphique montre le comportement des actionneurs au cours du temps, avec le contr\u00f4le de l'IA (en bleu) et sans lui (en noir). Les lignes rouges marquent les seuils au-del\u00e0 desquels la stabilit\u00e9 du plasma peut \u00eatre compromise. b. Cette partie illustre la probabilit\u00e9 pr\u00e9vue d'instabilit\u00e9s de d\u00e9chirure sous l'influence des ajustements des actionneurs. c. Ici, nous voyons l'effet pr\u00e9vu du contr\u00f4le des actionneurs sur le maintien de la pression du plasma \u00e0 des niveaux normalis\u00e9s. d. Cette section d\u00e9crit comment le plasma devrait \u00e9voluer dans un ensemble de param\u00e8tres, guid\u00e9 par les interventions strat\u00e9giques du contr\u00f4le de l'IA. Source : Nature<\/a> (Acc\u00e8s libre)<\/figcaption><\/figure>\n

Apr\u00e8s avoir valid\u00e9 les performances de simulation du contr\u00f4leur d'IA, l'\u00e9quipe a proc\u00e9d\u00e9 \u00e0 des essais en conditions r\u00e9elles sur le tokamak DIII-D, o\u00f9 elle a observ\u00e9 que l'IA manipulait avec succ\u00e8s les param\u00e8tres du r\u00e9acteur afin de r\u00e9duire les instabilit\u00e9s.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"
Un tokamak est un dispositif utilis\u00e9 dans la recherche sur la fusion nucl\u00e9aire, con\u00e7u pour confiner un plasma \u00e0 l'aide de champs magn\u00e9tiques. C'est l'un des types de r\u00e9acteurs de fusion les plus \u00e9tudi\u00e9s, l'objectif ultime \u00e9tant de produire une \u00e9nergie de fusion thermonucl\u00e9aire contr\u00f4l\u00e9e. Le tokamak se caract\u00e9rise par sa configuration toro\u00efdale (en forme de beignet), consid\u00e9r\u00e9e comme efficace pour contenir le plasma \u00e0 haute temp\u00e9rature n\u00e9cessaire aux r\u00e9actions de fusion.<\/figcaption><\/figure>\n

Les pouvoirs pr\u00e9dictifs du contr\u00f4leur IA, brefs mais essentiels, permettent au syst\u00e8me d'ajuster les param\u00e8tres op\u00e9rationnels en temps r\u00e9el, de pr\u00e9venir les instabilit\u00e9s et de maintenir l'\u00e9quilibre du plasma dans le champ magn\u00e9tique du r\u00e9acteur.<\/p>\n

Le professeur Egemen Kolemen, qui a dirig\u00e9 les recherches, a expliqu\u00e9 l'approche de l'\u00e9quipe<\/a>En apprenant des exp\u00e9riences pass\u00e9es, plut\u00f4t qu'en incorporant des informations provenant de mod\u00e8les bas\u00e9s sur la physique, l'IA pourrait d\u00e9velopper une politique de contr\u00f4le finale qui soutiendrait un r\u00e9gime de plasma stable et de grande puissance en temps r\u00e9el, dans un r\u00e9acteur r\u00e9el\".\u00a0<\/span><\/p>\n

Jaemin Seo, du d\u00e9partement d'ing\u00e9nierie m\u00e9canique et a\u00e9rospatiale, a expliqu\u00e9 que la pr\u00e9cision et la rapidit\u00e9 de la pr\u00e9diction constituent la cl\u00e9 de vo\u00fbte de cette \u00e9tude : \"Les \u00e9tudes pr\u00e9c\u00e9dentes se sont g\u00e9n\u00e9ralement concentr\u00e9es sur la suppression ou l'att\u00e9nuation des effets de ces instabilit\u00e9s de d\u00e9chirement apr\u00e8s qu'elles se soient produites dans le plasma. Mais notre approche nous permet de pr\u00e9dire et d'\u00e9viter ces instabilit\u00e9s avant m\u00eame qu'elles n'apparaissent\".<\/span><\/p>\n

\"Les instabilit\u00e9s de mode de d\u00e9chirement sont l'une des principales causes de perturbation du plasma, et elles deviendront encore plus importantes lorsque nous essaierons de faire fonctionner les r\u00e9actions de fusion aux puissances \u00e9lev\u00e9es requises pour produire suffisamment d'\u00e9nergie\", a expliqu\u00e9 M. Seo.<\/span><\/p>\n

\u00c0 l'avenir, les chercheurs pr\u00e9voient de recueillir davantage de preuves des performances du contr\u00f4leur d'IA et d'\u00e9tendre ses capacit\u00e9s \u00e0 d'autres tokamaks et instabilit\u00e9s plasmatiques.<\/span><\/p>\n

\u00a0\"Nous avons des preuves solides que le contr\u00f4leur fonctionne assez bien au niveau DIII-D, mais nous avons besoin de plus de donn\u00e9es pour montrer qu'il peut fonctionner dans un certain nombre de situations diff\u00e9rentes\", a fait remarquer Seo, en esquissant la voie \u00e0 suivre.<\/span><\/p>\n

La fusion nucl\u00e9aire pour combler le foss\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique de l'IA<\/h2>\n

L'\u00e9tude de Princeton montre comment l'IA peut soutenir la fusion, mais la fusion pourrait \u00e9galement soutenir l'IA.\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00c0 bien des \u00e9gards, l'IA entretient une relation symbiotique mais fragile avec l'\u00e9nergie. Tout porte \u00e0 croire que la croissance exponentielle de l'IA g\u00e9n\u00e9rative entra\u00eene une consommation d'\u00e9nergie stup\u00e9fiante, qui rivalise d\u00e9j\u00e0 avec celle de l'Union europ\u00e9enne. consommation des petites nations<\/a>.\u00a0<\/span><\/p>\n

L'essence du dilemme r\u00e9side dans l'infrastructure fondamentale de l'IA : les centres de donn\u00e9es. Ces vastes installations num\u00e9riques sont connues pour leurs besoins colossaux en \u00e9nergie et en eau.\u00a0<\/span><\/p>\n

L'Agence internationale de l'\u00e9nergie (AIE) a r\u00e9cemment mis en \u00e9vidence l'empreinte croissante des centres de donn\u00e9es, qui consomment d\u00e9j\u00e0 plus de 1,3% de l'\u00e9lectricit\u00e9 mondiale.<\/span><\/p>\n

Les projections du Boston Consulting Group et de l'Union europ\u00e9enne dressent un tableau sombre de la situation. demande d'\u00e9nergie pour les centres de donn\u00e9es<\/a> qui pourrait doubler, voire tripler, dans les ann\u00e9es \u00e0 venir, ce qui exacerberait les d\u00e9fis en mati\u00e8re d'\u00e9nergie.\u00a0<\/span><\/p>\n

En r\u00e9ponse, Big Tech renforce chaque jour son infrastructure \u00e9nerg\u00e9tique tout en envisageant l'\u00e9nergie nucl\u00e9aire, y compris la fusion.\u00a0<\/span><\/p>\n

Microsoft <\/span>a r\u00e9cemment ouvert une offre d'emploi<\/span><\/a> pour un \"Principal Program Manager Nuclear Technology\" et vise \u00e0 d\u00e9velopper une strat\u00e9gie globale centr\u00e9e sur les petits r\u00e9acteurs modulaires (SMR) et les micror\u00e9acteurs, d\u00e9montrant ainsi une prise de conscience des probl\u00e8mes \u00e9nerg\u00e9tiques imminents auxquels l'IA est confront\u00e9e.<\/span><\/p>\n

R\u00e9cemment,\u00a0<\/span>Helion Energy<\/span><\/a>La Commission europ\u00e9enne, soutenue par Sam Altman d'OpenAI, a annonc\u00e9 son intention de lancer la premi\u00e8re centrale \u00e0 fusion au monde d'ici cinq ans.\u00a0<\/span><\/p>\n

\n

Si Helion fonctionne, il s'agit non seulement d'un moyen potentiel de sortir de la crise climatique, mais aussi d'une voie vers une qualit\u00e9 de vie bien plus \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n

J'ai ador\u00e9 m'impliquer au cours des sept derni\u00e8res ann\u00e9es et j'ai h\u00e2te de m'investir davantage. David et Chris sont extraordinaires.<\/p>\n

- Sam Altman (@sama) 5 novembre 2021<\/a><\/p><\/blockquote>\n