Kadangi klimato kaitos poveikis ir toliau didėja, didėja susidomėjimas sintezės, kaip švarios energijos šaltinio, potencialu. Nors branduolių sintezės reakcijos buvo tiriamos laboratorijose nuo XX a. ketvirtojo dešimtmečio, vis dar yra daug svarbių klausimų, kuriuos mokslininkai turi atsakyti, kad branduolių sintezės energija taptų realybe, o laikas yra esminis dalykas. JAV Energetikos departamentas (DoE) paskelbė apie naują MIT plazmos mokslo ir sintezės centro (PSFC) ir keturių bendradarbiaujančių institucijų vadovaujamo projekto finansavimą, siekdamas paspartinti sintezės energijos tiekimą ir iki 2050 m. pasiekti anglies neutralumą.
Cristina Rea, PSFC mokslininkė ir grupės vadovė, bus pagrindinė naujai finansuojamo trejų metų bendradarbiavimo tyrėja, skirta sintezės duomenų integravimui į sistemą, kurią gali nuskaityti dirbtinio intelekto įrankiai. PSFC kartu su mokslininkais iš William & Mary koledžo, Viskonsino universiteto Madisone, Auburn universiteto ir ne pelno siekiančia HDF Group planuoja sukurti holistinę sintezės duomenų platformą, kurios elementai galėtų suteikti tyrėjams precedento neturinčią prieigą. ypač nepakankamai atstovaujamų studentų. Projektu siekiama paskatinti įvairiapusį dalyvavimą sintezės ir duomenų moksle tiek akademinėje bendruomenėje, tiek darbuotojus per informavimo programas, vadovaujamas grupės tyrėjų, iš kurių keturios iš penkių yra moterys.
DoE apdovanojimas, kuris yra 29 milijonų dolerių finansavimo paketo, skirto septyniems projektams 19 institucijų, dalis, padės grupės pastangoms platinti duomenis, pagamintus naudojant sintezės įrenginius, tokius kaip PSFC Alcator C-Mod, spurgos formos „tokamakas“, kuriame buvo naudojami galingi magnetai. kontroliuoti ir apriboti sintezės reakcijas. „Alcator C-Mod“ veikė 1991–2016 m., o jo duomenys vis dar tiriami, iš dalies dėl PSFC įsipareigojimo laisvai keistis žiniomis.
Šiuo metu yra beveik 50 viešų eksperimentinių magnetinio uždarymo tipo sintezės įrenginių; tačiau tiek istorinius, tiek dabartinius šių įrenginių duomenis gali būti sunku pasiekti. Kai kurioms sintezės duomenų bazėms reikia pasirašyti vartotojo sutartis, o ne visi duomenys kataloguojami ir tvarkomi vienodai. Be to, gali būti sunku panaudoti mašininį mokymąsi, AI įrankių klasę, analizuojant duomenis ir įgalinant mokslinius atradimus be daug laiko reikalaujančio duomenų pertvarkymo. Rezultatas – mažiau mokslininkų, dirbančių sintezės srityje, didesnės kliūtys atradimams ir kliūtis panaudoti AI siekiant paspartinti pažangą.
Siūloma projekto duomenų platforma šalina technines kliūtis, nes ji yra FAIR – randama, sąveiki, prieinama, pakartotinai naudojama – ir laikosi UNESCO atvirojo mokslo (OS) rekomendacijų, kaip pagerinti mokslo skaidrumą ir įtrauktį; visi mokslininkų rezultatai atitiks FAIR ir OS principus, kaip reikalauja DoE. Platformos duomenų bazės bus kuriamos naudojant MDSplusML – atnaujintą MDSplus atvirojo kodo programinės įrangos versiją, kurią devintajame dešimtmetyje PSFC tyrėjai sukūrė Alcator C-Mod eksperimentų rezultatams kataloguoti. Šiandien beveik 40 sintezės tyrimų institutų naudoja MDSplus savo sintezės duomenims saugoti ir suteikti išorinę prieigą. MDSplusML leidimu siekiama tęsti atviro bendradarbiavimo palikimą.
Tyrėjai ketina pašalinti kliūtis moterų ir socialiai remtinų grupių dalyvavimui ne tik gerindami bendrą prieigą prie sintezės duomenų, bet ir surengdami subsidijuojamą vasaros mokyklą, kurioje daugiausia dėmesio bus skiriama sintezės ir mašininio mokymosi sankirtoje esančioms temoms, kuri vyks Williame. ir Marija ateinančius trejus metus.
Apie jų tyrimų svarbą Rea sako: „Šis projektas yra susijęs su sintezės bendruomenės poreikių patenkinimu ir pasirengimu sėkmei. Mokslo pažanga sintezės srityje pasiekiama per daugiadalykį bendradarbiavimą ir kryžminį apdulkinimą, todėl prieinamumas yra labai svarbus. Manau, kad dabar visi suprantame, kad įvairios bendruomenės turi įvairesnių idėjų ir leidžia greičiau spręsti problemas.
Bendradarbiavimo darbai taip pat derinami su gyvybiškai svarbiomis tyrimų sritimis, nustatytomis Tarptautinės atominės energijos agentūros „AI for Fusion“ koordinuotame tyrimų projekte (CRP). Rea buvo pasirinktas TATENA CRP techniniu koordinatoriumi, pabrėždamas bendruomenės įsitraukimą ir prieigą prie žinių, siekiant paspartinti sintezės tyrimus ir plėtrą. Paramos laiške, parašytame grupės siūlomam projektui, TATENA nurodė, kad „darbas [the researchers] vykdys […] bus naudingas ne tik mūsų CRP, bet ir tarptautinei sintezės bendruomenei.
PSFC direktorius ir „Hitachi America“ inžinerijos profesorius Dennisas Whyte’as priduria: „Džiaugiuosi matydamas, kad PSFC ir mūsų bendradarbiai yra pirmaujantys taikant naujus AI įrankius, tuo pat metu skatinantys ir leidžiantys iš mūsų eksperimentų išgauti svarbiausius duomenis.
„Galimybė vadovauti tokiam svarbiam projektui yra nepaprastai prasminga, todėl jaučiu atsakomybę parodyti, kad moterys yra STEM lyderės“, – sako Rea. „Turime neįtikėtiną komandą, stipriai motyvuotą tobulinti mūsų sintezės ekosistemą ir prisidėti prie sintezės energijos pavertimo realybe.
