Energie und Fusion

Gleichgewicht von Fusionsplasma

Ein Beispiel für eine Studienseite, in einem vorläufigen Format: die Fusions-Pilotstudie.

Vergleichstest

Sechs Höhenlinienkarten des magnetischen Flusses in drei Spalten: in jeder Spalte oben die wahre Karte, unten die Antwort von KELVIN; in den ersten zwei Spalten sehen sie fast gleich aus, in der dritten ist die Antwort glatter als die Wahrheit. — Drei frische Ausschnitte, die KELVIN nie gespeichert hatte, aus dem ersten Sprint des Plug-ins: oben die wahre magnetische Flusskarte, unten die Antwort von KELVIN. Ein leichterer, ein typischer und ein schwererer Ausschnitt: das 10. Perzentil, der Median und das 90. Perzentil des Fehlers über 3 591 frische Ausschnitte.

Die Frage

Kann eine Engine das magnetische Gleichgewicht eines Fusionsplasmas aus seinen Messungen rekonstruieren, ohne vorher mit Beispielen trainiert zu werden?

Das Ergebnis

Ganz ohne Training rekonstruiert unsere Engine Gleichgewichte von Fusionsplasma im öffentlichen Test des DIII-D-Vergleichs mit einem Wert von 0,957.

Je mehr Daten sie hält, desto höher der Wert (0,90 bei 1 002 Schüssen, 0,95 bei 7 040), wo ein trainiertes Vergleichsmodell bei etwa 0,73 stehen bleibt.

KELVIN ist eine allgemeine Engine; Fusion kam als Plugin dazu, in gut sechs Stunden aktiver Arbeit. Fünf Tage später landete sein Eintrag im Finale der Fusion Equilibrium Challenge (NeurIPS 2026) auf Platz 6, nur auf dem Prozessor.

Balkendiagramm der vier Teile des Werts bei 7 040 Schüssen: Flusskarte, die zwei Kenngrößen q95 und βN, Plasmarand und Konsistenz; jeder Balken liegt zwischen 0,887 und 0,977. — Woher der Wert kommt, bei 7 040 Schüssen: Alle vier Teile, die der Wettbewerb bewertet, sind hoch. Die Flusskarte 0,973, die zwei Kenngrößen des Plasmas (q95 und βN) 0,948, der Plasmarand 0,977 und die Konsistenz 0,887, gewichtet zusammen 0,95. Gemessen auf dem Trainingssatz, indem jeweils ein Schuss ausgelassen wird.

Die Kontrolle

Balkendiagramm dreier Läufe: normal 0,89, gespeicherte Wahrheit durchgemischt 0,23 (rot, eingebrochen), nahezu identische Schüsse ausgelassen 0,877. — Kontrollen, die eine Fälschung aufdecken würden, auf 1 002 Schüssen mit je 12 Schnitten: Normal liegt der Wert bei 0,89; wird die gespeicherte Wahrheit durchgemischt, bricht er auf 0,23 ein; werden nahezu identische Schüsse ausgelassen, hält er sich bei 0,877. Die dritte Kontrolle ist nicht gezeichnet: Ein Wiederholungslauf ist bitgleich.

Die Grenze

Der Wert im öffentlichen Test stammt aus der Entwicklungsphase des Wettbewerbs, allein aus dem Gedächtnis. Die Kurve wird gemessen, indem auf dem Trainingssatz jeweils ein Schuss ausgelassen wird; ohne nahezu identische Schüsse erreicht sie 0,877.

Die Kontrolle lief auf 1 002 Schüssen mit je 12 Schnitten.

Daten und Lizenz

Die Daten: der öffentliche Datensatz des Wettbewerbs, von Sophelio auf Hugging Face veröffentlicht, unter der Lizenz CC BY 4.0.

Ansprechpartner

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