هوش مصنوعی چگونه باعث کاهش هزینه یک نیروگاه هسته ای می شود؟
تیم تحریریه- ۵ شهریور ۱۴۰۱
نیروگاه هسته‌ای را می‌توان به عنوان یکی از پاک‌ترین منابع تولید برق در نظر گرفت که نسبت به نیروگاه‌های فعال با سوخت فسیلی، کربن بسیار کمتری تولید می‌کنند و در حفظ سلامت محیط زیست تأثیر چشمگیری دارند. اما هزینه‌های بالای تأسیس، نگهداری و تعمیر این نیروگاه‌ها، استفاده از آن‌ها را از نظر اقتصادی در بعضی از مواقع غیرقابل توجیه می‌کند. در این میان، پژوهشگران آزمایشگاه ملی “Argonne” وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) در حال گسترش سیستمی مبتنی بر هوش مصنوعی هستند که می‌تواند کاهش هزینه یک نیروگاه هسته ای را بر عهده بگیرد و به عبارتی هزینه‌های این نیروگاه‌ها را تا حد زیادی کاهش دهد.
مؤسسه ARGONN به دنبال تحول در صنعت انرژی‌های پاک
آزمایشگاه Argonnتحقیق بر روی پروژه‌ای سه‌ساله را با بودجه یک میلیون دلاری آغاز کرده است که نقش سیستمهای کامپیوتری هوشمند و هوش مصنوعی را در بهبود فرایند تولید برق توسط نیروگاه‌های هسته‌ای بررسی می‌کند، تا راهکاری ارائه دهد که به وسیله آن، هزینه بالای تأسیس و نگهداری نیروگاه‌های هسته‌ای را به حداقل برساند و کاهش هزینه یک نیروگاه هسته ای را موجب گردد.
این پروژه از سوی برنامه فناوری‌های توانمندسازی انرژی هسته‌ای (DOE) پشتیبانی می‌شود و هدفش، توسعه سیستمی است که بتواند مشکلات را در کوتاه‌ترین زمان ممکن شناسایی و اقدامات مناسب را به اپراتورها توصیه کند. روبرتو پونسیرولی، مهندس هسته‌ای Argonne، برآورد می‌کند، این فناوری می‌تواند باعث صرفه‌جویی سالانه بیش از 500 میلیون دلار در صنعت هسته‌ای شود و با ایجاد تحول در صنعت انرژی‌های پاک، بسیاری از کشورها را ترغیب کند که این نیروگاه‌ها را جایگزین نیروگاه‌های سوخت فسیلی خود کنند.
نقش هوشمندسازی در بهبود فرایند نیروگاه هسته‌ای
یک نیروگاه هسته‌ای، صدها حسگر را در خود جای می‌دهد و این حسگرها وظیفه اطمینان از صحت انجام کارها را بر عهده دارند. در حال حاضر، وظیفه نظارت بر این حسگرها و عملکرد اجزای سیستم مانند شیرها، پمپ‌ها و مبدل‌های حرارتی بر عهده کارکنان حاضر در نیروگاه است. در این میان، الگوریتم‌ها می‌توانند با یادگیری نحوه عملکرد طبیعی حسگرها و بررسی ناهنجاری‌ها، داده‌ها را اعتبارسنجی کنند و به نوعی هوشمندسازی در بهبود فرایند نیروگاه هسته‌ای ایجاد نمایند.
پس از تأیید حسگر‌های نیروگاه، سیستم هوش مصنوعی سیگنال‌های دریافتی را تفسیر کرده و اقدامات خاصی را به اوپراتورها توصیه می‌کند. در یک نیروگاه هسته‌ای، رایانه‌ها می‌توانند مشکلات را شناسایی کرده و در اسرع وقت، آن‌ها را به اپراتورهای نیروگاه گزارش دهند و همچنین به بهینه‌سازی فرایند کنترل کمک کنند و از این طریق، با کاهش هزینه یک نیروگاه هسته ای از تعمیرات گران‌قیمت آتی جلوگیری کنند.
هوش مصنوعی و نیروی انسانی؛ در مقام مکمل یکدیگر
کارهای ساده‌تری را که در حال حاضر نیروی انسانی انجام آن‌ها را به عهده دارند، می‌تواند به الگوریتم‌های هوش مصنوعی واگذار شود که علاوه بر کاهش هزینه‌ها، نقش خطای انسانی در انجام بسیاری از امور را نیز به صفر می‌رساند. ریچارد ویلیم بیان می‌کند: «ما در تلاشیم جایگاه و موقعیت شغلی نیروی انسانی را ارتقاء دهیم، تا نقش نظارت و تصمیم‌گیری را بر عهده بگیرند.»
مهندسان Argonne با همکاری صنعت، یک شبیه‌ساز کامپیوتری یا «دوقلوی دیجیتالی» از یک راکتور هسته‌ای پیشرفته طراحی کرده‌اند، تا امکان آزمایش‌های موردنیاز را برای آن‌ها فراهم آورند. ویلیم برای اینکه مفهوم هوش مصنوعی و نیروی انسانی در کنار یکدیگر را بهتر تعریف کند می‌گوید: «با اینکه این سیستم برای کمک به فناوری‌های راکتوری جدید طراحی شده است، به اندازه کافی انعطاف‌پذیر هست، تا در نیروگاه‌های هسته‌ای موجود که از فناوری قدیمی‌تری بهره می‌برند نیز قابل استفاده باشد.»
پژوهشگران با هدف کاهش هزینه یک نیروگاه هسته ای، مشغول اعتبارسنجی سیستم هوش مصنوعی خود بر روی راکتور شبیه‌سازی‌شده هستند و تاکنون سیستم‌هایی را برای کنترل و تشخیص قطعات مجازی آن طراحی کرده‌اند و پیش‌بینی می‌شود با توسعه و گسترش این پروژه، تمامی الگوریتم‌های طراحی‌شده با هم در ارتباط قرار گیرند و به صورت یکپارچه فعالیت کنند.
جدیدترین اخبار هوش مصنوعی ایران و جهان را با هوشیو دنبال کنید
