Open data: la chiave per risolvere il problema della fusione nucleare?

La ricerca sulla fusione nucleare, che potrebbe rivoluzionare la produzione energetica, ha raggiunto una nuova fase grazie ai finanziamenti del Dipartimento dell’Energia statunitense. Spiegazioni.

IL Fusione nucleare È il processo di fusione di due nuclei atomici leggeri per formare un nucleo più pesante, rilasciando enormi quantità di energia. Il Sole e tutte le stelle sono alimentate dalla fusione nucleare, rendendola il metodo preferito dell’universo per produrre energia.

I recenti progressi nella ricerca sulla fusione hanno portato il governo degli Stati Uniti a istituire un centro “Una visione audace per l’energia da fusione commerciale” e la crescita esplosiva dell’industria globale della fusione.

Per accelerare lo sviluppo dei reattori a fusione nucleare sulla Terra, il Dipartimento dell’Energia statunitense ha selezionato una collaborazione tra ricercatori di… con (come leader), daUniversità di Auburne il College of William & Mary, l’Università del Wisconsin-Madison e il gruppo HDF riceveranno un finanziamento di quasi 5 milioni di dollari.

Il progetto consisterà nello sviluppo di una piattaforma in cui i dati provenienti da vari dispositivi di fusione, incl “Ibrido toroidale compatto” (CTH) ad Auburn, sarà gestito secondo gli standard “Facile da trovare, interoperabile, accessibile e riutilizzabile.” (FAIR) e raccomandazioni“Scienza aperta” (Sistema Operativo) dell’UNESCO.

I dati verranno inoltre adattati per l’uso con strumenti di machine learning (ML).

Standardizza e condividi i dati per accelerare le scoperte

I database della piattaforma saranno costruiti utilizzando MDSplusML, una versione migliorata del software open source MDSplus sviluppato dai ricercatori del Plasma and Fusion Science Center del MIT negli anni ’80 per indicizzare i risultati degli esperimenti Alcator C.

Oggi, circa 40 istituti di ricerca sulla fusione utilizzano MDSplus per archiviare e fornire accesso esterno ai propri dati sulla fusione. Il rilascio di MDSplusML consentirà il libero scambio di dati e modelli tra istituzioni, accelerando così i progressi nella ricerca sulla fusione.

Un progetto interdisciplinare e collaborativo

Oltre ad essere una collaborazione istituzionale tra quattro università e un partner industriale, il progetto prevede anche una forte attenzione allo sviluppo della forza lavoro. Con quattro scienziate su cinque ricercatori principali, il team spera di ispirare e incoraggiare la diversità nella prossima generazione di scienziati della fusione.

Per rendere questo una realtà, ogni anno del progetto,… Collegio di Guglielmo e Maria Ospiterà una scuola estiva in cui gli studenti universitari impareranno come utilizzare le tecniche di apprendimento automatico nella ricerca sulla fusione.

Per quanto riguarda il ruolo della leadership diversificata, la Dott.ssa Cristina Rea, ricercatrice senior presso il Massachusetts Institute of Technology, afferma: “Avere l’opportunità di guidare un progetto così importante è estremamente gratificante e sento la responsabilità di dimostrare che le donne sono leader nelle discipline STEM. Abbiamo una grande squadra, molto appassionata nel migliorare il nostro ecosistema di fusione e nel contribuire a rendere l’energia da fusione una realtà.“

Focus su MDSplusML

MDSplusML è un software open source sviluppato dalla comunità scientifica per analizzare ed elaborare dati provenienti dalla fusione termonucleare controllata.

Alcune caratteristiche:

• MDSplusML è un software open source, il che significa che il codice sorgente è accessibile e modificabile liberamente da chiunque. Questo è l’opposto del software proprietario il cui codice sorgente è chiuso come Microsoft Windows.
• Come molti programmi open source, è stato sviluppato in collaborazione da una comunità scientifica specializzata nella fusione termonucleare controllata.
• Il suo codice sorgente è liberamente disponibile con una licenza open source, che consente a chiunque di utilizzarlo, modificarlo e ridistribuirlo liberamente.
• MDSplusML consente l’analisi e l’elaborazione di grandi quantità di dati complessi provenienti da esperimenti di fusione termonucleare. Offre analisi statistiche e strumenti di apprendimento automatico specifici per questo campo.
• Essendo open source, MDSplusML beneficia dei continui miglioramenti apportati dalla comunità scientifica. Il suo mantenimento e sviluppo non dipendono da una sola azienda.
• Inoltre, il fatto che il suo codice sia aperto permette di verificare e migliorare la qualità del software attraverso la peer review. È una garanzia di trasparenza e sostenibilità.

Sintetico

Questo progetto collaborativo, finanziato dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, mira ad accelerare lo sviluppo della fusione nucleare come fonte di energia pulita e sostenibile. Standardizzando e scambiando i dati della ricerca secondo standard aperti, utilizzando l’intelligenza artificiale e promuovendo la diversità, consentirà progressi più rapidi in questo campo promettente.

Per una migliore comprensione

Qual è lo scopo di questo progetto di ricerca?

L’obiettivo è accelerare lo sviluppo di reattori a fusione nucleare sulla Terra, che possano produrre energia pulita e sostenibile.

Standardizzando e condividendo i dati della ricerca secondo standard aperti, adattandoli all’intelligenza artificiale e promuovendo la diversità e la collaborazione tra istituzioni.

Qual è il ruolo del MIT in questo progetto?

Il MIT è il leader del progetto. I suoi ricercatori hanno sviluppato il software open source MDSplus che sarà aggiornato per gestire i dati di fusione.

Qual è il ruolo dell’Università di Auburn?

I ricercatori di Auburn condivideranno i dati del loro esperimento CTH e collaboreranno per applicare l’intelligenza artificiale alla fusione nucleare.

L’80% dei ricercatori principali sono donne. La scuola estiva per gli studenti incoraggerà la diversità nella ricerca sull’inclusione.

Annotazione chiave: Evdokiya Kostadinova vicino al dispositivo ibrido toroidale compatto presso il Dipartimento di Fisica diUniversità di Auburn. Credito: Dr. David Maurer (CTH PI)

[ Rédaction ]