第635章 等离子体控制方案 三 因子
徐辰的目光重新落回屏幕。
“如果输入的是物理驱动因子,而不是原始探测信号……”
他猛地坐直身体,双手按在键盘上。
“那么在破裂发生前很长一段时间,哪怕传感器上的传统参数只出现了极其微弱的波动,这些基于物理因果构造出来的因子,也可能已经在数学空间里出现明显变化。”
不需要等到137毫秒。
可能是200毫秒。
可能是300毫秒。
甚至更早。
因为模型知道的,不再是某个数值超标了,所以可能要破裂。
而是某种物理机制已经启动,系统正在沿着一条危险路径演化。
啪。
徐辰敲下回车键,调出了空白的代码编辑器。
紧接着,他又在旁边打开数学演算画板,开始从MHD方程中拆解那些可能被忽略的耦合项。
磁剪切。
电流梯度。
磁岛宽度的非线性增长。
局部耗散率与扰动模态之间的耦合。
一个又一个变量,被他从复杂方程中抽离出来,重新组合。
……
房间里,只有笔记本电脑屏幕散发着冷白色的微光。
徐辰十指翻飞,思路如泉涌。
“既然问题的核心在于找病因,那就不能只盯着结果变量。”
他低声自语,指尖在触控板上停了一瞬,随后把屏幕分成两栏:左边是MHD方程,右边是他自己列出来的破裂前兆。
标准的磁流体力学方程组,连续性方程、动量方程、感应方程、能量方程,像四根主梁一样立在页面中央。
∂ρ/∂t + ∇·(ρv) = 0
ρ(∂v/∂t + v·∇v) = -∇p + J×B + ∇·Π
∂B/∂t = ∇×(v×B - ηJ)
再往下,是闭合关系。
J = (1/μ₀)∇×B,且 ∇·B = 0。
这些式子徐辰闭着眼都能默出来。真正难的,不是背,而是从这些看似平静的方程里,嗅出哪一项先开始“变坏”。
他先从最直观的物理图景切入。
托卡马克里的等离子体,不是普通流体。它一边被强磁场拴着,一边还在上亿度高温下疯狂想逃。外面看着像个安静的环,里面却是磁约束、压强梯度、电流剖面、磁岛、撕裂模一起角力的战场。
徐辰在草稿纸上写下第一组临界条件:磁剪切异常放缓、压强梯度在边缘区间陡增、局部电流密度与共振面耦合……
这些条件单独拿出来,未必都能直接触发破裂。可一旦它们同时满足某种组合关系,就像几根本来各自独立的导火索,突然被压在一块,火星一碰,就会炸。
“还不够。”
徐辰盯着屏幕,轻轻摇头。
真实工况下的等离子体是个混沌系统。MHD方程再漂亮,也架不住实际装置里各种噪声、诊断误差和边界扰动。人脑能想到的,永远只是其中一部分。
所以他把那张王牌掏了出来。数学AI助手,M1。
它可以在徐辰已经用物理直觉限定好的解空间里,穷举所有可能的临界情景。
这样做的好处是,计算量虽然仍然巨大,但至少被锁定在了物理可能的范围内——否则超算也不行。而且M1推导出的,都是精确的数学解,而不是黑箱的概率预测。这些解可以直接转化成具体的物理因子,最后才送进决策树去学习。
徐辰熟练地调出M1的后台,将精心整理好的物理约束条件和完整的MHD方程组整体喂了进去。
这些约束条件包括:托卡马克的几何参数、磁场强度范围、等离子体密度和温度的合理区间,以及他从MHD全局正则性理论中推导出的若干稳定性判据。简单说,就是把这个系统可能长什么样的所有合理情景都框出来了。
他在对话框里输入指令,随后敲下回车键。
看着屏幕上开始疯狂滚动的代码和进度条,徐辰满意地伸了个懒腰,合上电脑,洗澡睡觉。
把最耗时的穷举推导交给AI,自己只做最核心的逻辑架构——他一直觉得这才是科研该有的样子。
……
第二天清晨,徐辰神清气爽地醒来。
拉开窗帘,让清晨的阳光洒进房间后,他端着一杯温水坐回书桌前,唤醒了电脑。
M1没有让他失望,一晚上的时间,它已经跑完了全部推导,并在屏幕上列出了一长串可能作为“破裂前置条件”的数学因子组合。
徐辰喝了一口水,目光快速在屏幕上扫过。
两分钟后,他微微皱起了眉头。
M1推导出的这一大批因子中,绝大多数在数学上是成立的,但在物理上毫无意义。要么是冗余重叠的,要么在实际的托卡马克装置里根本不可能出现。
更要命的是,徐辰在初步筛选时发现,其中几个看起来很漂亮的数学组合,如果把它还原成物理量,其实和现有的“电流变化率”、“电子回旋辐射波纹”等探测器参数高度相关。
“这就等于在数学上绕了一大圈又回到了原点,没有引入任何新维度的信息。”
……
接下来,才是真正考验顶尖学者功力的时候。
徐辰放下水杯,大脑全速运转。他用自己恐怖的物理直觉和数学敏感度,无情地剔除那些虚假的相关性,寻找真正的因果关系。
半个小时后,数百个冗余因子被他砍得只剩下最后十来个。
这十几个经过特殊数学重构的因子,包含了磁岛演化的非线性项和局部能量耗散率,是完完全全独立于现有探测参数的新维度——它们就是等离子体生病的最底层的病因。
“就你们了。”
徐辰将这十几个核心因子打包,丢进了研究所目前正在用的决策树模型中,设定好训练集和测试集的参数,点击了“运行”。
看着模型开始读取那庞大的历史放电数据,徐辰拍了拍手,换上外套,愉快地出门觅食了。
……
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