Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Bạn có tin rằng thuật toán săn tìm viên đạn trong game bắn súng lại có thể giúp chúng ta chế ngự năng lượng của các vì sao? Đó chính xác là điều đang xảy ra ở Hàn Quốc, nơi các nhà khoa học đã biến công cụ của trò chơi điện tử thành trợ thủ đắc lực cho tham vọng tạo ra năng lượng nhiệt hạch.
Trong một lò phản ứng nhiệt hạch tokamak, phản ứng diễn ra khi các đồng vị nặng của hydro va chạm và hợp nhất trong plasma siêu nóng. Nhưng để duy trì plasma đủ nhiệt độ cho phản ứng, các ion nhanh mang năng lượng cực lớn phải đâm trúng các ion khác trong đám mây plasma. Vấn đề là, theo dõi hàng trăm nghìn hạt va chạm loạn xạ trong môi trường khắc nghiệt như lò phản ứng KSTAR gần như bất khả thi nếu chỉ dựa vào cách tính toán truyền thống.
Khi công cụ game trở thành “mắt thần” của lò phản ứng
Các nhà nghiên cứu ở Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST) đã tạo ra bản sao kỹ thuật số siêu chính xác của KSTAR gọi là V-KSTAR bằng công cụ Unity, vốn nổi tiếng để phát triển game 3D. Họ tận dụng chính thuật toán trong game, loại thường được dùng để phát hiện khi một viên đạn trúng mục tiêu, để nhận biết chính xác khi nào và ở đâu các ion nhanh đâm vào các ion khác.
Thay vì phải tính toán không ngừng đường đi của hàng trăm nghìn hạt, thuật toán chỉ kích hoạt khi va chạm thực sự có khả năng xảy ra, nhờ đó cắt giảm 99,9% khối lượng tính toán và tăng tốc độ phân tích lên gấp 15 lần. Đặc biệt, công cụ này cực kỳ quan trọng cho phương pháp tiêm chùm tia trung tính bắn các hạt năng lượng cao vào plasma để làm nóng nó lên nhiều lần nhiệt độ lõi mặt trời. Nhờ thuật toán, các nhà khoa học có thể hình dung chính xác đường đi của chùm tia, phát hiện sớm bất thường để điều chỉnh trước khi plasma mất cân bằng.
Khi chơi game trở thành bước đệm cho năng lượng tương lai
Điều tuyệt vời là mọi cải tiến từ V-KSTAR sẽ trực tiếp giúp KSTAR và các lò phản ứng khác như ITER ở Pháp tiến gần hơn tới mục tiêu nhiệt hạch thương mại. Bởi lẽ, để lò phản ứng có thể hoạt động hàng ngày và cung cấp năng lượng sạch, rẻ, gần như vô tận, chúng ta phải hiểu từng cú va chạm bên trong plasma. Và giờ đây, trò chơi điện tử đã trở thành một phần không thể thiếu để biến giấc mơ ấy thành hiện thực.
Vậy nếu một ngày nào đó nhân loại không còn phải lo thiếu năng lượng, hãy nhớ rằng, một phần công lao đến từ chính những công cụ vốn được tạo ra để… bắn trúng mục tiêu trong game. (popularmechanics)
Trong một lò phản ứng nhiệt hạch tokamak, phản ứng diễn ra khi các đồng vị nặng của hydro va chạm và hợp nhất trong plasma siêu nóng. Nhưng để duy trì plasma đủ nhiệt độ cho phản ứng, các ion nhanh mang năng lượng cực lớn phải đâm trúng các ion khác trong đám mây plasma. Vấn đề là, theo dõi hàng trăm nghìn hạt va chạm loạn xạ trong môi trường khắc nghiệt như lò phản ứng KSTAR gần như bất khả thi nếu chỉ dựa vào cách tính toán truyền thống.
Khi công cụ game trở thành “mắt thần” của lò phản ứng
Các nhà nghiên cứu ở Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (UNIST) đã tạo ra bản sao kỹ thuật số siêu chính xác của KSTAR gọi là V-KSTAR bằng công cụ Unity, vốn nổi tiếng để phát triển game 3D. Họ tận dụng chính thuật toán trong game, loại thường được dùng để phát hiện khi một viên đạn trúng mục tiêu, để nhận biết chính xác khi nào và ở đâu các ion nhanh đâm vào các ion khác.
Thay vì phải tính toán không ngừng đường đi của hàng trăm nghìn hạt, thuật toán chỉ kích hoạt khi va chạm thực sự có khả năng xảy ra, nhờ đó cắt giảm 99,9% khối lượng tính toán và tăng tốc độ phân tích lên gấp 15 lần. Đặc biệt, công cụ này cực kỳ quan trọng cho phương pháp tiêm chùm tia trung tính bắn các hạt năng lượng cao vào plasma để làm nóng nó lên nhiều lần nhiệt độ lõi mặt trời. Nhờ thuật toán, các nhà khoa học có thể hình dung chính xác đường đi của chùm tia, phát hiện sớm bất thường để điều chỉnh trước khi plasma mất cân bằng.
Khi chơi game trở thành bước đệm cho năng lượng tương lai
Điều tuyệt vời là mọi cải tiến từ V-KSTAR sẽ trực tiếp giúp KSTAR và các lò phản ứng khác như ITER ở Pháp tiến gần hơn tới mục tiêu nhiệt hạch thương mại. Bởi lẽ, để lò phản ứng có thể hoạt động hàng ngày và cung cấp năng lượng sạch, rẻ, gần như vô tận, chúng ta phải hiểu từng cú va chạm bên trong plasma. Và giờ đây, trò chơi điện tử đã trở thành một phần không thể thiếu để biến giấc mơ ấy thành hiện thực.
Vậy nếu một ngày nào đó nhân loại không còn phải lo thiếu năng lượng, hãy nhớ rằng, một phần công lao đến từ chính những công cụ vốn được tạo ra để… bắn trúng mục tiêu trong game. (popularmechanics)
