麻省理工学院的克里斯蒂娜·雷亚(Cristina Rea)和她的合作研究人员正在进行的新工作旨在加速核聚变科学的进展，并使核聚变能尽快成为现实。图片来源:Ana Kova/U.S.融合拓展
麻省理工学院等离子体科学和聚变中心将得到美国能源部的支持，以改善对聚变数据的访问并增加劳动力的多样性。
随着气候变化的影响持续增长，人们对核聚变作为一种清洁能源的潜力也越来越感兴趣。虽然自20世纪30年代以来，聚变反应已经在实验室中进行了研究，但要使聚变发电成为现实，科学家们仍然必须回答许多关键问题，而时间是至关重要的。作为加速核聚变能源到来并在2050年达到碳中和战略的一部分，美国能源部(DoE)宣布为麻省理工学院等离子体科学与聚变中心(PSFC)和四个合作机构的研究人员领导的一个项目提供新的资金。
通过数据和人工智能增强研究能力
PSFC的研究科学家和小组负责人克里斯蒂娜·雷亚(Cristina Rea)将担任这项新资助的三年合作的首席研究员，该合作将试点将融合数据整合到一个可以由人工智能驱动的工具读取的系统中。PSFC与来自威廉玛丽大学、威斯康星大学麦迪逊分校、奥本大学和非营利组织HDF集团的科学家一起，计划创建一个全面的融合数据平台，其中的元素可以为研究人员提供前所未有的访问机会，尤其是代表性不足的学生。该项目旨在通过由该小组的共同研究人员(其中五分之四是女性)领导的外展项目，鼓励学术界和职场人士对融合和数据科学的多元化参与。
Cristina Rea(右)是美国能源部资助的一个新项目的首席研究员，该项目将寻求从Alcator C-Mod托卡马克(背景)等聚变设备中获取的数据现代化，以充分利用人工智能的全部力量。国际原子能机构物理部门负责人Danas Ridikas写了一封支持Rea提议的信。来源:厄尔·马尔马
美国能源部为19个机构的7个项目提供了2900万美元的资助计划，该计划将支持该小组努力分发聚变装置产生的数据，如PSFC的Alcator C-Mod，这是一个甜甜圈形状的“托卡马克”，利用强大的磁体来控制和限制聚变反应。Alcator C-Mod于1991年至2016年运行，其数据仍在研究中，这在一定程度上要归功于PSFC对知识自由交流的承诺。
应对数据可访问性挑战
目前，有近50个公开的实验磁禁锢型核聚变装置;然而，这些设备的历史和当前数据都很难访问。一些融合数据库需要签署用户协议，并且并非所有数据都以相同的方式编目和组织。此外，很难利用机器学习(一类人工智能工具)进行数据分析，并在不耗时的数据重组的情况下实现科学发现。结果是从事核聚变研究的科学家越来越少，发现的障碍越来越大，利用人工智能加速进展的瓶颈也越来越大。
该项目拟议的数据平台通过公平(可查找、可互操作、可访问、可重复使用)解决技术障碍，并遵循教科文组织关于提高科学透明度和包容性的开放科学(OS)建议;根据美国能源部的要求，所有研究人员的成果都将遵循FaiR和OS原则。
该平台的数据库将使用MDSplusML构建，MDSplusML是PSFC研究人员在20世纪80年代开发的mdsplusplus开源软件的升级版本，用于编目Alcator C-Mod的实验结果。如今，近40家聚变研究机构使用MDSplus来存储和提供外部访问其聚变数据。MDSplusML的发布旨在延续开放协作的传统。
促进融合研究的多样性和包容性
研究人员打算解决妇女和弱势群体参与的障碍，不仅通过改善对融合数据的一般访问，而且还通过资助的暑期学校，该学校将专注于融合和机器学习的交叉主题，该学校将在未来三年在威廉玛丽学院举行。
谈到他们研究的重要性，雷亚说:“这个项目是为了回应聚变社区的需求，为我们的成功做好准备。融合的科学进步是通过多学科合作和交叉授粉实现的，因此可访问性是绝对必要的。我认为我们现在都明白，不同的社区有更多不同的想法，它们可以更快地解决问题。”
该合作的工作也与国际原子能机构“人工智能融合”协调研究项目(CRP)确定的重要研究领域保持一致。Rea被选为原子能机构CRP的技术协调员，强调社区参与和知识获取以加速核聚变研究与开发。国际原子能机构在为该小组提出的项目写的一封支持信中表示，“[研究人员]将进行的工作[…]不仅对我们的CRP有益，而且对整个国际核聚变社区也有益。”
PSFC主任和日立美国工程教授Dennis Whyte补充说:“我很高兴看到PSFC和我们的合作者站在应用新人工智能工具的最前沿，同时鼓励并能够从我们的实验中提取关键数据。”
雷亚说:“有机会领导这样一个重要的项目是非常有意义的，我觉得有责任表明女性是STEM领域的领导者。”“我们有一支不可思议的团队，他们有强烈的动力来改善我们的核聚变生态系统，并为实现核聚变能源做出贡献。”
