06.15 当核能遇见智能

北卡罗莱纳州立大学的研究人员正在组建一个团队,以开发基于人工智能的核电站控制系统,此团队刚刚从联邦政府获得340万美元的资金支持。

为什么会关注这一消息?

众所周知,川普上台后大幅压缩了科研经费,也不止一次听到美国的聚变领域大牛抱怨经费不好拿。但是国会却能通过议案,并以这么大力度去推进基于AI的核电厂控制系统,此事值得关注。

笔者了解到我们国家也就人工智能落地核工业提出一系列的应用场景,比如在核行业典型的水下复杂操作技术方面,大量的水下小型无人航行器,水下焊接机器人等无人智能设备未来可以在大量的人员不宜到达区域、水域完成精细操作,提升核电运行安全水平。在空中无人机技术应用方面,多旋翼小型无人飞行器可以应用于高辐射区域的近距离多角度视频传输、辐射剂量实时探测及特殊情况下全厂鸟瞰图像收集。

私以为,这些都不是核工业深层次的应用,有点牵强附会的意思。回到北卡大学的这个基金,具体来源是 ARPA-E(Advanced Research Projects Administration-Energy)。此计划迄今为止已经投入$23.9 million到十个先进核能项目。具体到这个项目,核电厂系统复杂,且对控制系统稳定性要求很高,此项目目标是应用人工智能和机器学习技术来分析来自反应堆的大量数据,发现其中的诸多模式,并在事故发生之前对特定系统操作员预警。

就具体的实施谈谈个人看法,不一定准确,欢迎讨论。第一步,搭建合适的全范围模拟机(嗯,我当初的活儿就是干这个),模拟各种事故工况,基于AI的控制系统与模拟机连通进行模拟监督;第二步真实电厂状况下采集数据运行,但是属于科研辅助系统;第三步,部署。当然,这个需要多方支持和业主的充分首肯。

这种创新型的控制系统应该是与先进反应堆技术,比如盖茨的TerraPower配合研发(已有相关报道)。最初必然是走定制路线,从传感、采集、处理到最后的具体控制,都应该是按堆定制。发展成熟之后才能实现跨堆型的改进部署。

技术之外就是研发经费的可持续性,ARPA-E是五角大楼高级研究计划局和能源部的模拟部门,其工作是资助风险很高但很有前途的研究和技术发展。然而,川普呼吁在其2018财年和2019年财政预算建议中取消该机构,认为私营部门“在将具有实际市场潜力的突破性能源技术商业化方面承担风险的主要角色”,并计划将在2020年中期关闭ARPA-E。

不过,我们的川总统应该熬不到那时候吧。


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