イギリスとアメリカの2つの融合スーパーコンピュータが接続され、異なる融合装置からの実験データを用いて同じ人工知能モデルを訓練する可能性があります。これにより、エンジニアは未来の発電所をより迅速に設計できるようになるかもしれません。提案されたSUNRISE-STELLAR-AI連盟は、イギリス原子力庁（UKAEA）のSUNRISEスーパーコンピュータとプリンストンプラズマ物理学研究所（PPPL）のSTELLAR-AIプラットフォームを接続します。研究者たちは、オックスフォードシャーのMASTアップグレード施設とニュージャージー州PPPLのNSTX-U施設からのデータを使用します。
これらの2つの施設は、設計が類似したコンパクトな球形トカマクであり、この類似性が研究者たちが実験結果を統合し、異なる機械における融合プラズマの挙動を予測するモデルを訓練するのに役立ちます。
このパートナーシップは、9月14日にロンドンで開催されたグローバル融合政策サミットで発表され、UKAEAとPPPLが6月に署名した覚書に基づいており、現在は計算プラットフォームを接続する方法を探る段階にあります。
SUNRISE-STELLAR-AI連盟は融合研究の進展を促進する
提案された連盟は、2つのスーパーコンピュータプラットフォームが2つの国の研究所からのデータを使用して同じモデルを訓練することを可能にします。これは重要であり、なぜなら1台の融合機械の結果だけを使用して訓練されたモデルは、別の機械に適用する際に困難に直面する可能性があるからです。データセットを統合することで、研究者たちはより基本的な物理を捉えることができる機械学習システムを構築し、より信頼性の高い予測を行うことを目指しています。これらのコンピュータは、シミュレーションを通じて実験データセットの空白を埋め、物理的な機械上であらゆるシナリオを実行することなく、研究者が研究できる内容を拡張することも可能です。
イギリス原子力庁のエンジニアリングおよび計算執行役員であるJoe Milnesは、「融合は我々の時代の偉大な科学と工学の挑戦の一つです。これらの挑戦に対処するためには、融合にはパートナーシップが必要です。アメリカとイギリスは融合研究のグローバルリーダーであり、SUNRISEとSTELLAR-AIの連盟は、横断的な協力の長い歴史に基づいて、融合の進展をさらに推進するでしょう。」と述べています。
SUNRISEは、イギリス初の融合エネルギーに特化した人工知能スーパーコンピュータであり、4500万ポンドの政府資金を受けています。STELLAR-AIは、PPPLの人工知能および高性能計算能力を提供します。計画中のシステムは、これら2つのトカマク施設のデジタルツインの開発も支援することを目的としています。
デジタルツインは、実験データに基づいて融合機械の詳細な仮想モデルを作成します。研究者たちはこのモデルを利用してソフトウェア内で変更をテストし、機械の挙動を予測し、それを物理設備に適用する前に行うことができます。UKAEAの計算プロジェクトディレクターであるRob Akersは、2つの研究所が実験データとシミュレーションを組み合わせて、まだテストされていない操作条件を探ることができると指摘しています。彼は、「私たちは、未来の融合発電所の設計を支援するために、これら2台の機械のデジタルツインを共同で開発し、より予測可能で実行可能な球形トカマクモデルを作成し、最終的には融合エンジニアにとってより実用的な価値を持つものにすることができます。」と述べています。
この連盟は、最終的にはイギリスの融合エネルギー生産球形トカマク（STEP Fusion）やPPPLが提案する球形トカマク先進炉を含む将来のプロジェクトの作業を支援する可能性があります。研究者たちは、異なるハードウェアを持つこれら2つのプラットフォーム間で計算タスクを移動する方法を研究する計画も立てています。これにより、科学者は特定の計算タスクに最も適したシステムを選択できるようになります。PPPLの計算科学部門の責任者であるShantenu Jhaは、「私たちの目標は、モデルと実験がこれら2つのシステム間で自由に流れるようにすることです。
私たちは、一連のスーパーコンピュータを融合の発見の単一のエンジンに変革します。」
提案された連盟は、まだ運用中の共有スーパーコンピュータにはなっておらず、パートナーは技術要件と次のステップを検討しています。