ALCF AI 测试平台包括本拼贴画中所代表的 AI 系统：Cerebras、Graphcore、Groq 和 SambaNova。(图片：阿贡国家实验室)
生成式人工智能与先进的诊断工具相结合，可以检测核电站的潜在问题，并实时向操作员提供直接的解释。这是美国能源部阿贡国家实验室研究的前提，也是美国能源部在核科学和技术研究中不断探索人工智能应用的一个例子。训练和约束新型人工智能系统需要专业知识和数据，而美国能源部可以同时获得这两者。根据最近几个月的一系列报告和公告，美国能源部正在制定计划，以确保美国能够利用人工智能来增强能源安全和国家安全。
用于运营的人工智能：在7 月 26 日发布的一篇新论文中，阿贡大学的研究人员描述了核电站操作员如何从通过 GPT-4 等人工智能大型语言模型过滤的诊断信息中受益。该研究由美国能源部核能办公室资助，工程师们将阿贡大学的诊断工具 PRO-AID 与“符号引擎”相结合，后者充当 PRO-AID 和大型语言模型之间的中介，帮助模型准确解释数据。
PRO-AID 将实时工厂数据与基于物理的模型中的预期正常行为进行比较，以识别故障。当出现不匹配时，PRO-AID 会提供与不匹配相关的故障的概率分布。符号引擎提供了故障推理过程的结构化表示，这“限制了 LLM 的输出空间”，确保它仅提供基于数据和模型的解释，并避免产生所谓的幻觉。
该系统在阿贡国家实验室的机械工程测试回路设施(METL)进行了测试，诊断出非核液态钠测试设施中的一个故障传感器并向操作员解释了该问题。
阿贡国家实验室工厂分析与控制和传感器部门经理里克·维利姆 (Rick Vilim) 表示：“该系统有可能加强我们核能劳动力的培训，并简化操作和维护任务。”
路线图：人工智能在能源和核科学技术领域的潜力远远超出了反应堆运行。7 月 16 日，美国能源部公布了其“科学、安全和技术人工智能前沿”(FASST)计划的路线图，旨在“为科学、能源和国家安全打造世界上最强大的综合科学人工智能系统”。
此前，美国能源部于4 月宣布了加速 AI 应用的新举措。作为这项更广泛声明的一部分，该部门发布了《AI 与能源：现代电网和清洁能源经济的机遇》报告，该报告介绍了 AI 在近期内支持美国清洁能源经济增长的潜力，以及《能源 AI 高级研究方向》报告，该报告由阿贡国家实验室与其他国家实验室的研究人员合作开发，内容涉及 AI 的长期机遇和挑战。
作为全球最先进的超级计算机和人工智能系统的所在地，能源部国家实验室也将在能源以外的人工智能应用领域发挥作用。阿贡领导力计算设施正在提供一套被称为 ALCF 人工智能测试平台的人工智能机器。该测试平台和位于橡树岭国家实验室的橡树岭领导力计算设施的 Summit 超级计算机均通过国家人工智能研究资源 (NAIRR) 试点项目向研究人员开放，该项目由美国国家科学基金会与能源部于 1 月合作启动。NAIRR 试点项目还提供来自其他联邦机构和非政府合作伙伴(包括大型科技公司)的计算和数据资源。
FASST 事实： FASST 目标包括转换 DOE 用户设施产生的大量机密和非机密科学数据，使其适用于 AI，并构建下一代超级计算机来分析数据。
一份情况说明书如此描述：“美国政府人工智能能力的某些战略领域目前落后于行业，而外国对手正在大规模投资人工智能。如果美国政府不能迅速确立在这一领域的领导地位，国家就有可能在国家安全、能源和科学发现的安全可靠的人工智能开发方面落后，从而损害我们应对紧迫的国家和全球挑战的能力。”
访问一个可搜索的门户网站，列出了美国能源部现有的人工智能工具和合作伙伴关系，结果显示有 15 个与核科学和技术相关的项目，其中包括：
工厂现代化和数字孪生应用的支持技术是爱达荷国家实验室与核管理委员会和学术界合作的项目。
SAFARI 项目——先进反应堆创新的安全自动化，这是阿贡国家实验室牵头的一项项目，旨在将人工智能和机器学习融入先进的反应堆设计中。
先进反应堆先进控制系统的设计和原型设计，这是阿贡国家实验室牵头的一个项目，使用人工智能支持与储能系统相结合的先进反应堆的运行。
利益相关者分析是桑迪亚国家实验室领导的一个项目，旨在解决公众对乏核燃料临时储存设施选址的看法方面的知识空白。
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