新研究使用AI識(shí)別核反應(yīng)堆裂痕確保核電站安全

2017-11-27 16:09:55 核聞天下　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

據(jù)Futurism報(bào)道，美國(guó)印第安納州普渡大學(xué)(Purdue University)的工程師們正在開(kāi)發(fā)一種新的系統(tǒng)，以利用人工智能(AI)確保核電站的安全。在《IEEE工業(yè)電子匯刊》上發(fā)表的論文中，研究人員引入了一個(gè)深度學(xué)習(xí)框架，

據(jù)Futurism報(bào)道，美國(guó)印第安納州普渡大學(xué)(Purdue University)的工程師們正在開(kāi)發(fā)一種新的系統(tǒng)，以利用人工智能(AI)確保核電站的安全。

在《IEEE工業(yè)電子匯刊》上發(fā)表的論文中，研究人員引入了一個(gè)深度學(xué)習(xí)框架，通過(guò)分析單個(gè)視頻幀，它可以有效地識(shí)別出反應(yīng)堆上的裂縫。這種方法有可能使安全檢查的結(jié)果更可靠。普渡大學(xué)萊爾斯土木工程學(xué)院的助理教授穆罕默德˙賈漢沙希（Mohammad Jahanshahi）在一份新聞稿中說(shuō):“定期檢查核電站的部件對(duì)保證安全運(yùn)行很重要。然而，目前的做法需要人類技術(shù)人員審查視頻，以識(shí)別反應(yīng)堆上的裂縫，這種做法耗時(shí)費(fèi)力又難以保證不出錯(cuò)誤。”

普渡大學(xué)的AI使用了大約30萬(wàn)個(gè)裂紋和非裂紋區(qū)域數(shù)據(jù)集，通過(guò)查看反應(yīng)堆的視頻圖像來(lái)工作。這些反應(yīng)堆通常被淹沒(méi)在水下，以確保它們保持冷卻，但這也使它們更難以手動(dòng)檢查。AI可以掃描每個(gè)核反應(yīng)堆，并檢測(cè)到視頻幀重疊的“補(bǔ)丁”裂縫。每個(gè)裂紋都被數(shù)據(jù)融合算法一幀幀地查看。賈漢沙希說(shuō):“數(shù)據(jù)融合可能會(huì)得到比其他方法更準(zhǔn)確的結(jié)果。”他指出，他們的AI在識(shí)別裂縫方面的成功率高達(dá)98.3%，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前最先進(jìn)的方法。

當(dāng)世界繼續(xù)向更多可再生能源轉(zhuǎn)變時(shí)，核能已經(jīng)成為一種選擇。人們對(duì)核能越來(lái)越感興趣的一個(gè)原因是，它不像太陽(yáng)能和風(fēng)能那樣受到很多限制，后兩者主要取決于是否有合適的條件來(lái)發(fā)電。然而，許多人看到的最終目標(biāo)是利用可再生能源的所謂“圣杯”，即核聚變。

雖然研究人員在穩(wěn)定和維持聚變反應(yīng)方面取得了相當(dāng)大的成功，但我們還需要很長(zhǎng)時(shí)間才能放心地依賴它來(lái)滿足我們?nèi)粘５哪茉葱枨?。目前，可供我們使用的核能是以核裂變的形式出現(xiàn)的，世界各地的研究人員正在努力改進(jìn)它。專家們已經(jīng)在使用熔鹽反應(yīng)堆方面取得進(jìn)展，這種先進(jìn)的核反應(yīng)堆使用液體而不是固體，這意味著熔鹽既可以作為燃料，又可以充當(dāng)冷卻劑。

普渡大學(xué)開(kāi)發(fā)的安全系統(tǒng)將有助于核能獲得公眾的支持，這將是可以讓核能作為替代能源選擇存在的最好方式。自1986年切爾諾貝利核災(zāi)難發(fā)生以來(lái)，99起主要核電站事故中有56起發(fā)生在美國(guó)(這個(gè)國(guó)家的核電占發(fā)電總量的20%)。

賈漢沙希解釋說(shuō):“這些事件背后的一個(gè)重要因素就是核反應(yīng)堆發(fā)生破裂，導(dǎo)致放射物質(zhì)泄漏。上述事件中有19起與破裂或泄漏有關(guān)，損失高達(dá)20億美元。老化降解導(dǎo)致核反應(yīng)堆開(kāi)裂、疲勞、脆化、磨損、腐蝕以及氧化，最終喪失功能和出現(xiàn)安全缺陷。因此，保障核能安全是確保更廣泛地采用我們所掌握的可再生能源的重要步驟，而核能是應(yīng)對(duì)氣候變化和全球變暖的重要武器。

原標(biāo)題:新研究使用AI識(shí)別核反應(yīng)堆裂痕，確保核電站安全

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