ИИ стана съавтор на термоядрения синтез. Всичко, което е необходимо, е правилният промпт

На входа има само няколко думи, а на изхода – плазма.

Изследователи от Националната лаборатория „Лорънс Ливърмор“ (LLNL) са постигнали голям пробив в областта на термоядрения синтез, съчетавайки изкуствен интелект и екзафлопсови суперкомпютри. Заедно с колегите си от лабораториите в Лос Аламос и Сандия те създадоха системата MADA (Multi-Agent Design Assistant) за автоматизиране и ускоряване разработването на цели за термоядрения синтез с инерционно задържане (ICF) както за целите на енергетиката, така и за целите на ядрената безопасност.

Ключова характеристика на платформата е тясната интеграция на големите езикови модели с високопроизводителни симулатори. Системата е в състояние да интерпретира запитванията на естествен език и да генерира пълни входни пакети за MARBL, водещия многопроцесен код на LLNL за анализ на експериментите с високоенергийна плътност. Това са изчисленията, които са в основата на експериментите за стартиране на термоядрен синтез с помощта на лазер в съоръжението NIF.

За да се изпробва MADA в действие, тя беше пусната на две от най-мощните изчислителни системи в САЩ: El Capitan, която достига максимална скорост от 2,79 екзафлопа, и Tuolumne, заемаща 12-о място в световната класация на суперкомпютрите. Един от централните компоненти е Inverse Design Agent (IDA), който преобразува дори ръчно нарисуваните схеми на капсули и описанията на естествен език в хиляди варианти на геометрията, която трябва да бъде изчислена. Изпълнението им и разпределението на задачите по изчислителните клъстери се контролира от втори агент – Job Management Agent (JMA), който използва инструментите на Flux и системата за работни процеси Merlin.

Работата по концепцията започва още през 2019 г. с опити за съчетаване на изкуствен интелект с физиката на ударните вълни – на пръв поглед екзотика. Според водещия изследовател на проекта Джон Белоф именно въвеждането на езиковите модели обаче впоследствие е издигнало разработката на следващото ниво. В една от демонстрациите отворен LLM, обучен на вътрешната документация на MARBL, генерира пълноценен набор от симулации без човешки принос и инициира мащабни изчисления, които доведоха до създаването на принципно нов дизайн на горивната мишена.

Това е особено важно след постигането на термоядреното „запалване“ през 2022 г. – експеримент, който за първи път демонстрира енергия, по-голяма от тази, изразходвана от лазерите. Следващата стъпка е да се стабилизира платформата за запалване и да се разшири мащаба ѝ за приложения, включително в областта на отбраната. В този случай MADA може да се превърне в инструмент, който компресира месеци инженерна работа в часове на комуникация с изкуствения интелект.

В дългосрочен план MADA ще даде възможност за паралелно разработване не на няколко, а на стотици и дори хиляди концепции. Вместо ръчно провеждане на поредица от симулации, хората ще могат да анализират цели ансамбли от идеи. Друг компонент, PROFESSOR, модел за обучение, се създава въз основа на натрупаните симулации и осигурява незабавна обратна връзка за инженерите, които тестват нови форми на капсулите.

Освен в областта на термоядрения синтез, архитектурата MADA може да се превърне в модел за внедряване на агенти с изкуствен интелект в други високотехнологични области – от снабдяването с нови материали и автоматизираното производство до проверката на ядрените оръжия. С появата на все по-мощни изчислителни системи подобни решения променят подхода към научното моделиране, превръщайки невронните мрежи в пълноценни сътрудници в експериментите от световно ниво.