En synshemmet person går til optikeren sin og prøver to forskjellige par briller. Optikeren ber den synshemmede om å se på en rekke bokstaver med henholdsvis det ene og det andre par briller, og deretter velge de brillene som gir de skarpeste bokstavene.
Akkurat på samme måte fungerer «The Optometrist Algorithm» (optiker-algoritmen) som Google har utviklet i samarbeid med fusjonsteknologi-bedriften Tri Alpha Energy. Men i stedet for å forbedre leseopplevelsen, optimerer algoritmen fusjonseksperimenter.
Og det er algoritmen flink til. I en artikkel i Scientific Reports presenterer de to bedriftene hvordan det har lyktes dem å redusere energitapet i en rekke fusjonseksperimenter med over 50 prosent.
Dermed har Google og Tri Alpha Energy redusert en av de store utfordringer ved å utnytte energien fra fusjon: Energien som må tilføres systemet for å få fusjonen til å skje, er ofte i samme størrelsesorden som den mengden energi som kan hentes fra fusjonen.
Plasmaet i sentrum
Ideen om å kunne bruke fusjon som en ubegrenset og fossilfri energikilde, har i årtier fått forskningsmidlene til å strømme til dette fysiske feltet.
Kontroll med plasmaet, som består av gass under ekstremt høy temperatur, står sentralt innen denne forskningen. Disse temperaturene er en forutsetning for at fusjonen kan skje. Dette har også vært i sentrum for eksperimentene med bruken av «The Optometrist Algorithm» som har blitt lagd på Tri Alpha Energys fusjonsapparat C-2U.
Ifølge The Register og The Guardian ble eksperimentene gjennomført på følgende måte: Først ble et 20 meter langt kammer i C-2U fylt med et plasma som besto av ioner og elektroner. Deretter ble plasmaet sprengt av en stråle av hydrogen og holdt i spinn i et magnetisk felt i opp mot 10 millisekunder. Etter åtte minutter kunne forsøket gjentas.
Under hvert forsøk målte forskerne på energitapet fra maskineriet, den totale energien i plasmaet, og temperaturen til ionene. Og i tillegg til å minske energitapet fra hele systemet, lyktes det også å heve både plasmaenergien og ion-temperaturen.
- – Nå er vi halvveis mot målet om å skape fusjonsenergi: Ny fusjonsreaktor har klart å lage plasma
En datamaskin som optiker
Dette lot seg gjøre ved en gjentatt optimering ved hjelp av «The Optometrist Algorithm» som benytter seg av det beste innen datakraft, kombinert med menneskelig dømmekraft.
Ifølge den vitenskapelige artikkelen inneholder fusjonseksperimentene et utall av input- og kontrollparametere, der hvor optimering av plasmaet betyr optimering av det som for et menneske er uoverskuelig mange ikke-lineære og koblede parametere. Men samtidig er oppsettet av fusjonseksperimentet så følsomt at en datamaskin alene ikke kan regulere parameterne uten risiko for å ødelegge maskineriet.
Derfor spilte en datamaskin rollen som optiker for de fysikerne som gjennomførte fusjonseksperimentene. Ved hjelp av algoritmen kunne computerne presentere fysikeren for to ulike justeringer av parameterne og de eksperimentelle resultatene som ble følgene av dem. Og akkurat som hos den synshemmede hos optikeren, kunne fysikeren velge den justering som ga det beste resultatet.
Ved hele tiden å ha det best mulige kjente oppsettet som referanse, kunne forskerne gjennom gjentatte forsøk gradvis optimere eksperimentet ved bruk av algoritmen.
- Ukens podcast: Slik kan thorium erstatte uran i kjernekraftverkene
Kunnskap til ytterligere forskning
På denne måten fant forskerne et oppsett der systemets energitap ble utlignet så mye at plasmaets totale energi steg i noen få millisekunder.
Dette er fremdeles bare et lite skritt på veien mot å gjøre fusjon stabil. Men likevel håper forskerne ifølge The Register, å kunne bruke resultatene når de snart skal begynne å foreta fusjonseksperimenter på storebroren til C-2U; fusjonsapparatet Norman.
Prinsippene i «The Optometrist Algorithm» kan leses av pseudo-koden som står i denne vitenskapelige artikkelen.
Artikkelen er opprinnelig publisert på Ing.dk.
- Før hadde de ikke teknologien til å temme fusjonskreftene: – Det har vi nå
