Internetbedrijf Google ontwikkelde een algoritme waarin kunstmatige intelligentie en mensen samenwerken. Met dat algoritme wisten ze complexe berekeningen rond een fusiereactor beter uit te voeren. 

De resultaten van het algoritme verschenen deze week in het tijdschrift Scientific Reports. Google ontwierp het algoritme om te helpen bij het ontwikkelen van een fusiereactor. Die ontwikkeling is in handen van het bedrijf Tri Alpha Energy, dat een zogenoemde Colliding beam Fusion Reactor wil bouwen. Die reactor combineert verschillende andere ontwerpen voor fusiereactoren (bijvoorbeeld ITER, een kernfusie-project dat in Europa loopt (lees: 'Vloeibare wand voor kernfusiereactor'). 

De ingenieurs van Tri Alpha kwamen er tijdens hun onderzoek naar fusietechniek al snel achter dat de benodigde berekeningen eindeloos ingewikkeld waren. Het gedrag van het plasma in de reactor voorspellen en begrijpen vereiste meer dan alleen menselijke kracht. Ze riepen in 2014 de hulp van Google in: hun kunstmatige intelligentie-algoritmen zouden vast en zeker sneller kunnen rekenen dan de mensen. 

 

Teveel variabelen

Helaas bleken zelfs de slimme rekenprogramma’s van Google niet opgewassen tegen de ingewikkelde natuurkunde. Er waren simpelweg te veel variabelen in het proces; zelfs een getraind algoritme kon daar niet mee uit de voeten. Dat komt door de buitengewone omstandigheden in een fusiereactor; de temperatuur van de ionen is veel hoger dan die van de elektronen en de normale vloeistoffysica-formules kloppen niet. Daarom zijn er geen goede simulaties op grote schaal. ‘In plaats daarvan zou je meer dan een biljoen aparte deeltjes moeten simuleren - rekenkundig onmogelijk, zelfs met de Google-faciliteiten’, aldus Google-onderzoeker Ted Baltz in een blog

 

In plaats daarvan kwam het internetbedrijf met een opvallende oplossing: ze vroegen mensen om te helpen. Waar Google met al hun deep learning-onderzoeken en -toepassingen (lees: ‘Google verbetert beveiligingsbeelden’, ‘Monsterzege voor Go-spelende computer’) probeert om de mens overbodig te maken, kiezen ze er nu voor om juist het vernuft van de mens te gebruiken. 

 

Gokken

Het slimme algoritme rekent nu niet alles precies door, maar tot op een zeker punt waar het de berekeningen nog aan kan. Dat doet het met twee verschillende ‘toekomstscenario’s’ - in feite gokt het algoritme dus wat de uitkomst zal zijn. Een ingenieur van Tri Alpha Energy kijkt naar die twee uitkomsten en kiest aan de hand van zijn ervaring met de techniek de meest waarschijnlijke. Het algoritme gaat vervolgens met de gekozen optie verder. 

Op die manier worstelen mens en machine zich samen door deze ingewikkelde natuurkunde heen. Het resultaat mag er wezen; in het deze week gepubliceerde paper vertellen de onderzoekers dat dankzij de nieuwe berekeningen het energieverlies van de reactor 50 procent af nam. 

 

Toekomst

Google ziet een toekomst voor deze manier van onderzoek doen: de complexere dingen, waarbij ervaring en instinct een rol spelen, aan de mens overlaten en het lompe rekenwerk aan een (super)computer geven. Op die manier kan wetenschappelijke vooruitgang veel sneller, zo hoopt het bedrijf.

Beeld: De plasmamachine van Tri Alpha. Hier voerde men de experimenten uit, met behulp van menselijk en digitaal vernuft.
Credit: 
Erik Lucero

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.