NVIDIA e General Atomics Aceleram Simulações de Fusão com Gemelo Digital
A corrida para “engarrafar uma estrela” atingiu um novo patamar com a colaboração entre a NVIDIA e a General Atomics. Juntos com parceiros acadêmicos e centros de supercomputação de elite, eles desenvolveram um gemelo digital interativo de um reator de fusão. O projeto, revelado na GTC Washington, permite que a simulação e a testagem de cenários críticos sejam realizadas em segundos, em vez de semanas.
Esse avanço utiliza a plataforma NVIDIA Omniverse, juntamente com bibliotecas CUDA-X e GPUs de data center, para integrar dados reais e modelos físicos. Com isso, é possível prever e controlar o comportamento do plasma em tempo quase real. A supercomputação de referência, como Polaris, do Argonne Leadership Computing Facility, e Perlmutter, do National Energy Research Scientific Computing Center, é empregada para treinar modelos de inteligência artificial que aceleram a pesquisa e minimizam riscos antes de interações com o reator da instalação nacional DIII-D, coordenada por um consórcio de 700 cientistas.
Raffi Nazikian, líder de ciência de dados de fusão na General Atomics, comentou que explorar cenários virtualmente com um gemelo digital representa uma mudança significativa, permitindo testar e refinar ideias com uma eficiência muito maior.
Tradicionalmente, simular o plasma, um estado da matéria que atinge centenas de milhões de graus, levava semanas, mesmo nos supercomputadores mais avançados. Agora, os modelos de inteligência artificial conseguem prever variáveis cruciais em questão de segundos. Isso inclui a estimativa do equilíbrio e a delimitação da fronteira do plasma, proporcionando previsões precisas que ajudam a manter a estabilidade e a segurança do reator.
O gemelo digital é construído no NVIDIA Omniverse e opera em servidores NVIDIA RTX PRO e NVIDIA DGX Spark, sincronizando dados em tempo real de sensores do reator, simulações físicas e modelos de engenharia. Esse ambiente unificado permite que designers, físicos e operadores testem e otimizem estratégias de controle sem riscos, aumentando a confiança nas hipóteses antes de aplicá-las no reator físico.
Além dos benefícios em velocidade científica, segurança e custos, o projeto promete transformar a fusão de um desafio exclusivamente físico em um problema ciberfísico, onde computação e dados se juntam à teoria do plasma. A colaboração público-privada entre General Atomics e NVIDIA, com apoio de centros como o San Diego Supercomputer Center (UC San Diego) e o Argonne Leadership Computing Facility, visa industrializar as capacidades de gemelos digitais para o setor de fusão.
Nos próximos passos, a equipe continuará treinando os modelos com novos dados e ampliará o alcance do gemelo digital para mais subsistemas do reator, com o objetivo de integrar esses modelos em processos de controle e planejamento de experimentos, aproximando-se da viabilidade comercial da fusão.
Em resumo, a iniciativa não só reduz os prazos e custos de pesquisa, mas também possibilita um design e controle mais robustos de reatores, acelerando assim o caminho para plantas de fusão viáveis em grande escala.
