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10月9日，記者從核工業(yè)西南物理研究院獲悉，該院與浙江大學(xué)、之江實(shí)驗(yàn)室等單位合作，在磁約束核聚變等離子體智能控制領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)基于“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”（HL-3）托卡馬克的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成功開發(fā)并驗(yàn)證了一套具有國(guó)際先進(jìn)水平的等離子體控制方法，為未來(lái)聚變堆的穩(wěn)定、高效運(yùn)行探索了新的技術(shù)路徑，相關(guān)研究成果在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》旗下的物理學(xué)核心期刊《通訊物理學(xué)》上發(fā)表。

托卡馬克被認(rèn)為是有望率先實(shí)現(xiàn)聚變能源應(yīng)用的可控核聚變技術(shù)途徑，其核心挑戰(zhàn)在于對(duì)超高溫等離子體進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的精確約束和穩(wěn)定控制。傳統(tǒng)的控制方法高度依賴復(fù)雜的物理模型和第一性原理模擬器，但這類模擬器計(jì)算過(guò)程極為耗時(shí)，難以滿足先進(jìn)的控制算法（如強(qiáng)化學(xué)習(xí)）進(jìn)行快速、高效訓(xùn)練的需求。因此，開發(fā)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)等離子體動(dòng)態(tài)演化且計(jì)算速度快的模型，對(duì)于實(shí)現(xiàn)未來(lái)聚變裝置（如國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER）的智能化運(yùn)行至關(guān)重要。

本次研究中，合作團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)完全基于“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”歷史實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)理學(xué)模型。該模型創(chuàng)新性地融合了長(zhǎng)短期記憶網(wǎng)絡(luò)（LSTM）、自注意力機(jī)制和計(jì)劃采樣等多種先進(jìn)人工智能技術(shù)，有效克服了在長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中由模型自回歸特性導(dǎo)致的累積誤差難題，能夠高保真地預(yù)測(cè)等離子體電流、位形等多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的演化并大幅提升效率。

目前，該智能體成功部署于“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”的等離子體控制系統(tǒng)中，在真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境中完成了等離子體電流與位形參數(shù)的閉環(huán)磁控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該智能體不僅能準(zhǔn)確追蹤復(fù)雜的等離子體位形目標(biāo)，甚至在面對(duì)訓(xùn)練中未曾見(jiàn)過(guò)的新控制目標(biāo)時(shí)，也展現(xiàn)出卓越的“零樣本”適應(yīng)能力和控制魯棒性。該研究不僅為“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”未來(lái)的高效運(yùn)行提供更快捷高效的智能控制方案，也為解決ITER及未來(lái)商用聚變堆的常態(tài)化、自動(dòng)化運(yùn)行控制難題提供了重要的理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。