Google 用演算法參戰「人造太陽」競賽！加速核融合實驗、減少 50% 能源消耗

只要能夠駕馭讓太陽產生能量的核融合反應，就能擁有取之不盡的乾淨能源。然而，要產生穩定的核融合反應並不容易，需要精準控制幾乎數不清的條件，科學家已經為此實驗超過數十年。

為了加快研究進行，擁有強大計算能力的 Google Research 和核融合公司 Tri-Alpha Energy 的合作，已經成功濃縮實驗時間、減少過程中50%的能量消耗，也讓我們距離擁有「人造太陽」更靠近一步了。

演算法結合電腦學習和人類判斷

核融合反應是藉由兩個氫原子結合成一個原子的過程中，所釋放的大量能量，不過由於氫原子本身都帶有正電，因此必須給予極高的溫度和壓力才能讓原子彼此接近。不僅如此，核融合的物理特性包含非常多非線性現象，光是細微的改變就可能造成巨大改變，且需要考量的變數幾乎數不清，也讓研究人員要控制實驗過程相當困難。

這時候，便需要 Google 的計算能力，不過，複雜性極高的核融合實驗，就連 Google 的計算能力都無法勝任。「所有事情都遠超乎我們所知的一切，儘管是在 Google 規模的電腦資源下。」Google 軟體工程師 Ted Baltz 表示，因此，他們決定結合電腦學習和人類判斷。

Google 開發出一套名為「Optometrist」的電腦演算法，先模擬不同變數組合下可能產生的結果，再讓人類專家依照經驗選擇較容易成功的組合，由於不需要真正手動進行每次的實驗，也顯著縮短實驗需要時間。「如果少了高等電腦計算能力，要得出這樣的結果需要耗上幾年的時間。」Baltz 說。

Baltz 指出，他們將問題簡化為：「讓我們試著找出等離子體（核融合元素之一）專家對哪些現象感興趣，而且我們進行時不會弄壞那些機器。」「這就是人類和電腦合作達到更好結果的最佳示範。」他說。

研究成果發布在 Scientific Reports期刊上。最終，他們成功將一般來說需要一個月時間的實驗，縮短至只需幾小時。另外，雖然過去已能成功在實驗室中進行核融合反應，但需要輸入的能量高於輸出能量，而這次的研究也有效降低 50% 的能量消耗，讓實驗後產生的總能源因此增加，離能產生「正能量流」的核融合反應技術更靠近。

（本文由《數位時代》授權使用；首圖圖片來源：Tri Alpha Energy）

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