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So hilft Künstliche Intelligenz bei der Erforschung der Kernfusion
Denkfabrik für die Zukunft: Magazin, Community und Events rund um neue Technologien.
Kurator'in für: Technologie und Gesellschaft
Das ehemalige Team der WIRED Germany hat mit 1E9 einen inoffiziellen Nachfolger gestartet. Auch bei 1E9 geht es um einen optimistischen, aber dennoch kritischen Blick auf Zukunftstechnologien und ihren Einfluss auf unser Leben: von KI über Blockchain bis zum autonomen Fahren oder Biotechnologie. Garniert wird das mit SciFi und Popkultur.
Neben den Journalistinnen und Journalisten, die für 1E9 arbeiten, kommen auch viele engagierte und fachkundige Mitglieder der 1E9-Community zu Wort. Denn 1E9 soll die interdisziplinäre Debatte über Technologie voranbringen.
Saubere Atomenergie, von der kaum Gefahr ausgeht. Das ist der Traum aller Forschungsteams, die an Fusionsreaktoren arbeiten. Sie wollen die Kernfusion, mit der auch die Sonne ihre Energie erzeugt, für die Stromerzeugung auf der Erde nutzbar machen. Doch noch ist nicht klar, ob das jemals gelingen wird. (Dazu gab es vor zwei Wochen einen piq von Daniela Becker.)
Dennoch: Fortschritte gibt es. Und einer der jüngsten Erfolge ist auch dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu verdanken. Sie half bei der Schwierigkeit, einen Fusionsreaktor richtig zu kalibrieren, die Lucas Spreiter in seinem Gastbeitrag für 1E9 so beschreibt:
Moderne Fusionsreaktoren haben eine Vielzahl an Steuerungsparametern, die hochgradig vom aktuellen Zustand des Reaktors, zum Beispiel dem sich verändernden Zustand der Reaktorwände, abhängen. Ein optimales Plasma zu erzeugen, erfordert somit die Optimierung von hunderten nichtlinearen und stark miteinander verknüpften Parametern, was das händische Optimieren unmöglich macht. Wie lassen sich also geeignete Parameter-Konfigurationen finden, um das Plasma möglichst lange zu erhalten?
Nun haben das amerikanische Start-up TAE Technologies und Google zusammen einen Algorithmus namens Optometrist entwickelt, der zusammen mit Menschen eine Antwort auf diese Frage fand.
Ähnlich wie ein Augenoptiker einem Patienten zwei unterschiedliche Linsen zur Verfügung stellt und fragt, mit welcher er besser sieht, zeigt „Optometrist“ einem menschlichen Experten zwei Plasma-Konfigurationen und deren experimentelles Ergebnis. Der Experte muss dann entscheiden, welche der beiden Konfigurationen das bessere Ergebnis hervorgebracht hat. Basierend auf diesen Entscheidungen lernt der Algorithmus, versteckte Muster zwischen Parametern zu erkennen, welche Menschen nicht explizit ausdrücken können. Ein Optimierungsalgorithmus nutzt diese Muster, um den hochdimensionalen Parameterraum nach schwierig zu findenden Optima zu durchsuchen und eine neue Plasma-Konfiguration vorzuschlagen.
Zusammen konnten Algorithmus und Mensch nun erstmal einen Fusionsreaktor so einstellen, dass er – zumindest kurzfristig – mehr Energie erzeugte als er verschlang. Und das ist schließlich die Grundvoraussetzung, damit die Kernfusion überhaupt irgendwann einmal Strom liefern kann.
Quelle: Lucas Spreiter Bild: Maksim Tkachenko 1e9.community
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