物理突破人工智能成功控制核聚变实验中的等离子体

成功实现核聚变有望提供无限、可持续的清洁能源，但只有掌握反应堆内部发生的复杂物理学，我们才能实现这个不可思议的梦想。

几十年来，科学家们一直在朝着这个目标迈进，但仍然存在许多挑战。核心障碍之一是成功控制反应堆中不稳定和过热的等离子体——但一种新方法揭示了我们如何做到这一点。

在 EPFL 的瑞士等离子体中心 (SPC) 和人工智能(AI) 研究公司 DeepMind 的共同努力下，科学家们使用深度强化学习(RL) 系统来研究融合 托卡马克(一种甜甜圈形状) 内部等离子体行为和控制的细微差别该设备使用一系列放置在反应堆周围的磁线圈来控制和操纵其中的等离子体。

这不是一个简单的平衡动作，因为线圈需要大量细微的电压调整，每秒高达数千次，才能成功地将等离子体限制在磁场内。

TCV 真空容器的 3D 模型。(DeepMind/SPC/EPFL)

因此，为了维持核聚变反应——包括将等离子体稳定在数亿摄氏度，甚至比太阳核心还要热——需要复杂的多层系统来管理线圈。

然而，在一项新的研究中，研究人员表明，单个 AI 系统可以自行监督任务。

“使用结合了深度 RL 和模拟环境的学习架构，我们生产的控制器既可以保持等离子体稳定，又可以用来准确地将其雕刻成不同的形状，”该团队在 DeepMind 博客文章中解释道。

为了实现这一壮举，研究人员在托卡马克模拟器中训练了他们的人工智能系统，其中机器学习系统通过反复试验发现了如何驾驭等离子体磁约束的复杂性。

在它的训练窗口之后，人工智能进入了一个新的水平——在现实世界中应用它在模拟器中学到的东西。

受控等离子体形状的可视化。(DeepMind/SPC/EPFL)

通过控制 SPC 的可变配置托卡马克(TCV)，RL 系统在反应器内将等离子体雕刻成一系列不同的形状，其中包括以前在 TCV 中从未见过的形状：稳定“液滴”，其中两种等离子体在内部同时共存设备。

除了传统的形状，人工智能还可以产生先进的配置，将等离子体雕刻成“负三角形”和“雪花”配置。

如果我们能够维持核聚变反应，这些表现形式中的每一种都具有在未来收集能量的不同潜力。这里由系统控制的配置之一，“ITER 状形状”（如上所示），可以为国际热核实验反应堆(ITER) 的未来研究提供特别的希望，该反应堆是目前正在建造的世界上最大的核聚变实验在法国。

据研究人员称，对这些等离子体形成的磁性掌握代表了“应用强化学习的最具挑战性的现实世界系统之一”，并且可以为现实世界的托卡马克的设计建立一个全新的方向。

事实上，有些人认为我们在这里看到的将从根本上改变聚变反应堆中先进等离子控制系统的未来。

“在我看来，这种人工智能是唯一的出路，”未参与这项研究的贝尔法斯特女王大学物理学家 Gianluca Sarri 告诉 《新科学家 》杂志。

“变量太多了，其中一个的微小变化，就会导致最终输出的巨大变化。如果你尝试手动去做，这是一个非常漫长的过程。”

英国的萨里大学怎么样，跪求大神

朱永利，男，1963年10月生，汉族，河北冀州市人，华北电力大学教授。曾作为联合培养博士生在英国女王大学学习，以访问学者身份在加拿大萨斯可彻温大学、卡尔加里大学电气与计算机工程系从事研究工作，并曾在美国 EDSA 电力应用软件公司工作。现任中国人工智能学会理事、中国电力教育学会电气工程教学指导委员会信息分委会主任、河北省计算机学会副理事长、河北省人工智能学会副理事长、IEEE 会员。

英国萨里大学好吗?萨里大学有哪些优势?我们一起来看：

一、超高就业率，全英第一

毕业生就业率高达96.9%，排名全英第一

毕业生平均薪资为 $33,200(约合298,590.84人民币)

优势专业众多，排名领先

英国的酒店管理/旅游管理专业，具有极高的行业认可度。无论是教学水准还是实际操作，都是全球数一数二的。而萨里大学在该学科上，是英国乃至世界上的佼佼者!2018年QS世界大学酒店、旅游管理学科排行榜中，萨里大学位列英国第一、世界第四!每年超过有2300家业内的合作伙伴，为萨里大学酒店与旅游管理学院的学生，提供实习机会。

除此之外，萨里大学这些专业也在英国排名前列会计与金融、商科、经济学、土木工程、生物学、机械工程、心理学、数学、电子和电气工程、音乐、物理学和天文、酒店管理等。

二、众多殊荣鉴证名校口碑

1998年英国女王奖的科技成就奖

2002年女王高等和继续教育年度大奖

2007年7月公平贸易基金会授予公平贸易大学地位(Fairtrade University Status)

2011年高等及继续教育女王周年奖

2013年大学电子工程系赢得Elektra奖

2013年电子工程皇家教授席位(Regius Professor of Electronic Engineering)

三、全球两所拥有5G研发中心的大学之一

萨里大学不仅是世界著名的人工智能、移动通信和卫星空间技术研究中心，也是所有英国大学中自1497年以来唯一拥有英国皇室颁发的电子工程皇家教授席位的大学。萨里卫星技术公司随着2015年5G中心的成立，萨里大学成为全球两所拥有5G研发中心的大学之一。5G创新中心耗资8000万英镑，是英国致力于开发下一代移动和无线通信的最大学术研究中心,并吸引了超过7000万镑的投资这其中就包括世界知名企业华为，华为也投资了萨里大学5G研发中心。

四、重视科研项目投入，彰显名校实力

萨里大学斥巨资打造了一幢全新的教学楼，目的呢,就是为了致力于改善健康!

萨里大学相信卫生保健工作的未来将会是跨学科的、科技引导的、多方合作的共同努力。为此，萨里大学已于近期开展了一项名为“ 健康创新 ”(“

Innovationfor Health ”)的先进科研项目，旨在改变英国现有的卫生保健工作方式，并为此输送专业人才。

不仅如此，每一个相关课程都将在全新的“ Innovation for Health ”楼内进行教学，该建筑耗资

1250万英镑!嗯!就是这么霸气!

这座世界级的教学楼将激励工程类、生物科学类、医学类的学生们共同学习、互相借鉴，促进跨学科项目的研究。

该项目还将应用前沿科学技术帮助我们的学生学习和发展。学生们不仅可以应对常规工作任务，也有能力在各自的专业领域成为领军人才。

五、给学生就业、创业提供支持

2014-15学年萨里大学及其研究园区共计为英国提供17,300 个工作岗位，17 亿英镑经济总附加值。

萨里大学与英国内外众多企业和机构多年来保持着稳固的合作关系，以帮助学生获得职业的培训和发展。

2007年参与创办世界第一的大学企业孵化器SETSquared，2016年起萨里SETSquared将有超过360个数字创业项目获得欧盟欧洲区域发展项目资助，总计240万英镑。

六、萨里大学中国预科中心

2018年萨里大学中国预科中心在上海成立，旨在为梦想留学萨里的中国学生提供最适合的学习环境。

萨里大学中国预科中心学制1年，达到要求后直升萨里大学攻读大学一。

萨里大学中国预科中心具有独特的授课体系，设置十大课程模块包括学术英语、商业批判性思维等，建立独特授课体系，为学生将来的萨里学习奠定坚实的基础。

无缝衔接，免专业面试环节，预科课程完成后，只需要达到内部要求，直接进入英国萨里大学开始本科课程的学习。