În unele instalații de fuziune, particulele mai fierbinți decât miezul Soarelui pot deveni instabile în câteva miimi de secundă, mult prea repede pentru ca un operator uman să reacționeze. Cercetătorii de la Princeton Plasma Physics Laboratory au testat, în cinci experimente reale, un sistem de inteligență artificială capabil să ia astfel de decizii în milisecunde, ținând totodată mașina în limitele de siguranță stabilite de oameni.

Sistemul, numit PACMAN (prescurtare de la „Prediction And Control using MAchiNe learning”), a fost dezvoltat de o echipă de la Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) și Princeton University, condusă de Egemen Kolemen. Rezultatele au fost publicate pe 2 iulie în revista Nuclear Fusion. Testele au avut loc pe tokamakul DIII-D, o instalație de fuziune experimentală a Departamentului american al Energiei, situată în San Diego.

Cinci experimente, cinci sarcini diferite

Într-un prim test, o componentă antrenată prin învățare cu întărire (reinforcement learning) a preluat controlul complet al sistemelor de încălzire a plasmei. Alte experimente au vizat predicția unor emisii bruște de energie la marginea plasmei, detectarea și controlul unor unde generate de particule rapide, și ajustarea densității și rotației plasmei către valori fixate de cercetători.

Cel mai relevant rezultat a venit dintr-un al cincilea experiment, legat de o instabilitate numită „tearing mode”. Sistemele convenționale de control pot detecta această instabilitate doar după ce a apărut deja, iar apoi încearcă s-o suprime, cu pierderi de performanță. „Într-unul dintre experimentele pe care le prezentăm, un model de învățare automată prezice tearing mode-ul cu aproximativ 200 de milisecunde înainte, astfel încât plasma poate fi modificată pentru a-l evita din start”, a explicat Hiro Farre-Kaga, coautor al studiului și doctorand la Princeton.

Cât de repede lucrează, de fapt

PACMAN parcurge un ciclu complet de analiză și decizie în aproximativ 20 de milisecunde, repetat de aproximativ 50 de ori pe secundă pe toată durata unui experiment. Un operator uman concentrat are nevoie de cel puțin o secundă pentru a reacționa la o schimbare. Sistemul a mai coordonat simultan toate cele șase surse de microunde ale DIII-D, folosite pentru încălzirea plasmei, repoziționându-le și ajustându-le puterea în timp real pentru a atinge obiective complexe stabilite dinainte. „Nu exista niciun algoritm care să găsească acea soluție optimă înainte”, a spus Farre-Kaga. „Când s-a terminat testul și ne-am uitat la date, sistemul făcea exact ce ne doream, mișcând simultan toate cele șase surse în mod optim.”

Rolul oamenilor rămâne central

Cercetătorii insistă că sistemul nu funcționează nesupravegheat. Framework-ul impune limite stricte de siguranță, indiferent ce recomandă modelul de inteligență artificială, iar fizicienii analizează fiecare experiment pentru a ajusta controlerele înaintea următorului. „Oricât de sofisticate ar fi controlerele, tot un operator uman e cel care stabilește parametrii acelui control”, a spus Farre-Kaga.

PACMAN e construit modular, ceea ce înseamnă că algoritmi noi pot fi adăugați sau înlocuiți fără a afecta restul sistemului. Autorii cred că această flexibilitate ar putea permite adaptarea framework-ului la tokamakuri de dimensiuni și forme diferite, inclusiv la instalații care nu există încă. „Această modularitate transformă controlul plasmei prin AI dintr-o serie de demonstrații izolate într-o infrastructură pe care întreaga comunitate de fuziune o poate folosi”, a spus Egemen Kolemen.

Rămâne de precizat că DIII-D e o instalație de cercetare, nu un reactor comercial, iar experimentele nu au produs electricitate netă. PACMAN nu poate controla, deocamdată, fenomene care evoluează mai rapid decât fereastra sa de reacție, de ordinul milisecundelor, iar implementarea actuală rulează modelele secvențial, nu simultan.

Fuziunea comercială rămâne, deocamdată, la fel de departe pe cât era înainte de acest studiu. Ce s-a schimbat e altceva: pentru prima dată, o parte din deciziile care trebuiau luate mai repede decât poate gândi un om au fost, cu succes, delegate unei mașini, ținută totuși în lesă de reguli stabilite de oameni.

---

SURSELE

• Rothstein, A., Farre-Kaga, H. J., Butt, J., Shousha, R., Erickson, K., Wakatsuki, T., Steiner, P., Kim, S. K., Jalalvand, A., Kolemen, E., „Enabling integrated AI control on DIII-D: a control system design with state-of-the-art experiments”, Nuclear Fusion, 66(7), 076050, 2 iulie 2026. DOI: 10.1088/1741-4326/ae7f9d — sursa primară
• Princeton Plasma Physics Laboratory, comunicat instituțional, 3 septembrie 2026: pppl.gov
• ScienceDaily, 6 septembrie 2026 — verificare