
如果您想了解有關(guān)原子能機(jī)構(gòu)工作的更多信息,請注冊獲取我們的每月動(dòng)態(tài),其中包含我們最重要的新聞、多媒體和其他信息。
利用人工智能提高核能生產(chǎn)
Wolfgang Picot

國際原子能機(jī)構(gòu)正在牽頭開展一個(gè)關(guān)于探索人工智能如何助力部署小型模塊堆的協(xié)調(diào)研究項(xiàng)目。(圖/Adobe圖庫)
人工智能具有推進(jìn)核能生產(chǎn)的廣闊潛力。這些尖端復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模仿人類邏輯解決問題和作出決策。
人工智能能夠提高效率、自動(dòng)化、安全性和預(yù)測性維護(hù)以及優(yōu)化流程,已在一些核領(lǐng)域方面取得長足進(jìn)步。人工智能涵蓋了數(shù)十年來所開發(fā)的各種技術(shù),既包括簡單的計(jì)算機(jī)程序,如垃圾郵件過濾程序,也包括更先進(jìn)的概念,如機(jī)器學(xué)習(xí),即計(jì)算機(jī)通過大量數(shù)據(jù)進(jìn)行廣泛訓(xùn)練來學(xué)習(xí)以往經(jīng)驗(yàn)。隨著功能強(qiáng)大的微芯片的出現(xiàn),深度學(xué)習(xí)應(yīng)運(yùn)而生,它模仿人腦的人工神經(jīng)系統(tǒng)。
“ “人工智能與數(shù)字孿生等其他技術(shù)一起,可以決定性地提高核能生產(chǎn)效率。”
生成式人工智能是深度學(xué)習(xí)的一個(gè)子集,通過制作原創(chuàng)文本、圖像和視頻,引起了公眾關(guān)注。它用途廣泛,適用于多種不同的功能或活動(dòng)。“生成式工具的作用自然令人感到興奮,”電力研究所人工智能、量在努力開發(fā)新的更好工具?!?/p>
雖然生成式人工智能像在其他行業(yè)一樣,能夠有助于完成行政任務(wù),但由于它屬于新鮮事物和存在不透明性,目前還無法用于核電廠運(yùn)行;人們尚未完全了解人工網(wǎng)絡(luò)如何運(yùn)作并得出結(jié)論。被稱為“可解釋人工智能”的更透明系統(tǒng)有望在核電廠運(yùn)行中得到更廣泛的應(yīng)用。這種人工智能的開發(fā)工作正在進(jìn)行中。Renshaw相信,在可預(yù)見的未來,人工智能一旦實(shí)現(xiàn),將在核電廠中得到應(yīng)用。
機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序
機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用于核工業(yè)已有一段時(shí)間,并已證明能夠在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮效用。營運(yùn)者利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)。機(jī)器學(xué)習(xí)模型通過篩選大量傳感器數(shù)據(jù),使人類分析人員能夠關(guān)注全部數(shù)據(jù)中一小部分的潛在不規(guī)則性?!皺z查子和核創(chuàng)新負(fù)責(zé)人Jeremy Renshaw表示,“現(xiàn)有模型功能極為強(qiáng)大,目前正人員只需評(píng)估相關(guān)數(shù)據(jù),無需‘大海撈針’?!盧enshaw說。
這項(xiàng)技術(shù)并不能取代人工分析。但是,它可以提供更快、更準(zhǔn)確的結(jié)果,同時(shí)減少對(duì)人類互動(dòng)的依賴,盡管人類互動(dòng)仍然不可或缺。機(jī)器學(xué)習(xí)已被應(yīng)用于核電廠金屬罐和管道的裂縫篩查。通過機(jī)器學(xué)習(xí)提高精確度、降低成本和優(yōu)化人工監(jiān)督,有可能為核電行業(yè)帶來巨大效益。
人工智能在核電廠的潛在應(yīng)用非常廣泛。例如,它可以根據(jù)用戶需求、天氣和設(shè)備性能等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整發(fā)電量,從而提高效率,確保穩(wěn)定的電力供應(yīng)。使用機(jī)器人和人工智能系統(tǒng)的自動(dòng)化可以處理日常任務(wù),將人力干預(yù)集中在高價(jià)值任務(wù)上,提高電廠效率。它還可以優(yōu)化燃料消耗,最大限度地提高反應(yīng)堆的能量輸出。
原子能機(jī)構(gòu)專門研究創(chuàng)新技術(shù)的核工程師 Nelly Ngoy Kubelwa 說:“人工智能與數(shù)字孿生等其他技術(shù)一起,可以決定性地提高核能生產(chǎn)效率。”數(shù)字孿生是實(shí)物、人或過程的數(shù)字表示,可以模擬真實(shí)情況及其結(jié)果。
Ngoy Kubelwa表示,業(yè)界對(duì)人工智能解決方案有著極大的興趣,但在任何新技術(shù)應(yīng)用于核電廠之前,監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要全面了解和理解這些技術(shù),以制定指導(dǎo)方針,并為其使用發(fā)放許可證和許可。
“圍繞人工智能尤其是生成式人工智能是否是一種從根本上新穎的東西,以至于我們需要一種全新的方法來監(jiān)管它,或者我們是否可以調(diào)整當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn),我們進(jìn)行了很多討論?!?Ngoy Kubelwa說,“為了部署這項(xiàng)技術(shù),我們需要與監(jiān)管機(jī)構(gòu)合作制定框架。”
自 2021年以來,原子能機(jī)構(gòu)一直支持人工智能在核電廠中的潛在應(yīng)用,編寫了一份關(guān)于人工智能的報(bào)告,并隨后在“創(chuàng)新支持在運(yùn)核電廠國際網(wǎng)絡(luò)”下成立了工作組,重點(diǎn)關(guān)注人工智能部署的監(jiān)管和技術(shù)方面。即將出版的關(guān)于核工業(yè)人工智能應(yīng)用和核電廠人工智能安全影響的出版物進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了這一承諾。原子能機(jī)構(gòu)還正在牽頭開展一個(gè)協(xié)調(diào)研究項(xiàng)目,探討人工智能和創(chuàng)新技術(shù)如何有助于加快小型模塊堆的部署,并考慮建立以人工智能為重點(diǎn)的原子能機(jī)構(gòu)協(xié)作中心。
對(duì)Ngoy Kubelwa來說,這個(gè)話題不僅僅是技術(shù)性的。她說:“使用人工智能和其他新興技術(shù)將表明核工業(yè)掌握了最新發(fā)展的脈搏。積極主動(dòng)地參與這一領(lǐng)域?qū)⒃谖贻p一代的興趣方面發(fā)揮重要作用,這對(duì)于確保核能生產(chǎn)的未來至關(guān)重要。
?