Penyelidik menggunakan pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan eksperimen laser berkuasa tinggi

Laser berintensiti tinggi dan ulangan tinggi boleh memancarkan cahaya berkuasa berbilang kali sesaat berturut-turut. Loji tenaga gabungan komersial dan sumber sinaran berasaskan bahan api termaju bergantung pada laser tersebut. Walau bagaimanapun, masa tindak balas manusia tidak mencukupi untuk menguruskan sistem kebakaran pantas sedemikian, menjadikan aplikasi mencabar.

Untuk menangani cabaran ini, saintis mencari cara berbeza untuk memanfaatkan kuasa automasi dan kecerdasan buatan, yang mempunyai keupayaan pemantauan masa nyata untuk operasi berintensiti tinggi.

Sepasukan penyelidik dari Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) dan Aurora Infrastructure (ELI ERIC) di Amerika Syarikat sedang menjalankan eksperimen di Republik Czech menggunakan pembelajaran Mesin (ML) mengoptimumkan laser berkuasa tinggi. Matlamat mereka adalah untuk meningkatkan kecekapan laser untuk aplikasi yang lebih baik dalam penyelidikan saintifik dan teknologi kejuruteraan. Penyelidikan ini direka untuk menangani isu utama dalam teknologi laser semasa, iaitu laser cenderung gagal pada output kuasa tinggi Para penyelidik melatih kod pembelajaran mesin yang dibangunkan dengan simulasi kognitif yang dibangunkan di LLNL berdasarkan data interaksi Sasaran laser membolehkan penyelidik membuat. pelarasan semasa percubaan berjalan. Output disalurkan semula kepada pengoptimum ML, membolehkannya memperhalusi bentuk nadi dalam masa nyata.

Eksperimen laser berlangsung selama tiga minggu, setiap eksperimen mengambil masa kira-kira 12 jam, di mana laser ditembakkan sebanyak 500 kali dengan selang 5 saat. Selepas setiap 120 tembakan, hentikan laser untuk menggantikan sasaran tembaga dan periksa sasaran yang kasar.

Matthew Hill, penyiasat utama di LLNL, berkata: “Matlamat kami adalah untuk menunjukkan diagnostik yang boleh dipercayai bagi ion dan elektron dipercepatkan laser pada sasaran pepejal pada keamatan tinggi dan kebolehulangan Ini dicapai melalui maklum balas pantas daripada algoritma pengoptimuman pembelajaran mesin kepada hujung hadapan laser. Dengan sokongan, jumlah hasil ion sistem dapat dimaksimumkan."

Menggunakan Sistem Laser Petawatt Lanjutan Kadar Ulangan Tinggi (L3-HAPLS) dan teknik pembelajaran mesin yang inovatif. , penyelidik sedang membangunkan pendekatan baharu untuk memahami interaksi laser-plasma yang ketara telah dicapai dalam fizik tindakan yang kompleks. Aspek fizik kompleks ini termasuk pecutan zarah laser, dinamik plasma dan fizik ketumpatan tenaga tinggi. Melalui kemajuan ini, kami dapat memahami dan meneroka butiran sistem fizikal yang kompleks dengan lebih mendalam. Ini penting untuk

Sehingga kini, penyelidik bergantung pada kaedah saintifik tradisional, yang memerlukan campur tangan dan pelarasan manual. Dengan keupayaan pembelajaran mesin, saintis boleh menganalisis set data yang besar dengan lebih tepat dan membuat pelarasan masa nyata semasa eksperimen dijalankan.

L3-HAPLS ialah salah satu sistem laser intensiti tinggi yang paling berkuasa dan terpantas di dunia. Eksperimen telah membuktikan bahawa L3-HAPLS mempunyai prestasi cemerlang, kebolehulangan yang baik, kualiti kaustik yang baik dan penjajaran yang baik. Eksperimen telah menunjukkan keupayaan L3-HAPLS, membuktikan bahawa ia boleh digunakan dalam pelbagai bidang, seperti pemprosesan bahan, penyelidikan perubatan dan penyelidikan saintifik. Sistem laser ini mempunyai ciri-ciri tenaga tinggi, kuasa tinggi dan kadar pengulangan yang tinggi, membawa kejayaan baru kepada pembangunan teknologi laser. L3-HAPLS

Hill dan pasukan LLNLnya, bekerja dengan pasukan Fraunhofer ILT dan ELI, menghabiskan masa kira-kira setahun untuk menyediakan percubaan. Pasukan itu menggunakan beberapa instrumen baharu yang dibangunkan oleh Program Penyelidikan dan Pembangunan Diarahkan Makmal, termasuk sistem pengimejan scintillator yang boleh dihasilkan semula dan spektrometer magnet REPPS.

Persediaan yang lama membuahkan hasil, dan percubaan itu berjaya menghasilkan data berkuasa yang boleh dijadikan asas untuk pembangunan dalam pelbagai bidang seperti tenaga gabungan nuklear, sains bahan dan rawatan perubatan.

Teknologi kecerdasan buatan generatif sentiasa berada di barisan hadapan dalam inovasi dan penemuan saintifik. Ia membantu penyelidik menolak sempadan kemungkinan saintifik. Sebagai contoh, minggu lepas penyelidik dari MIT dan Universiti Basel di Switzerland membangunkan rangka kerja pembelajaran mesin baharu untuk mendedahkan cerapan baharu dalam sains bahan. Dan kecerdasan buatan terbukti memainkan peranan penting dalam penemuan dadah.

Atas ialah kandungan terperinci Penyelidik menggunakan pembelajaran mesin untuk mengoptimumkan eksperimen laser berkuasa tinggi. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!