AI FOR FUSION ENGINEERING

让AI进入聚变科学与工程计算流程

恒星纪元围绕专业知识、高保真仿真、工程数据与验证体系,建设面向聚变研发和工业仿真的AI能力。

知识智能科学计算工程设计数字孪生
CAPABILITY ARCHITECTURE

从知识理解到工程运行的AI能力体系

四个能力层分别服务知识分析、科学计算、工程设计和实验运行,并通过统一的可信基础连接。

01现有能力
KNOWLEDGE INTELLIGENCE

聚变知识智能

理解技术资料、工程对象与研究依据,形成可检索、可关联的专业知识上下文。

  • 技术语义理解
  • 知识关系发现
  • 研究依据组织
  • 技术分析简报
02研发方向
SCIENTIFIC AI

AI科学计算

以代理模型、降阶方法和数据驱动模型提升高成本聚变模拟的计算与分析效率。

  • 仿真代理模型
  • 多保真计算
  • 高维结果分析
  • 模型误差评估
03产品规划
ENGINEERING AI

AI工程设计

连接工程约束、仿真模型与优化算法,支持参数反演、方案比较和设计空间探索。

  • 参数反演与校准
  • 设计空间优化
  • 敏感性分析
  • 工程工作流协同
04合作研究
OPERATIONAL AI

AI实验与运行

面向诊断数据、状态重建、异常预测和数字孪生,探索实验与运行数据的实时应用。

  • 状态重建
  • 诊断数据恢复
  • 异常与失稳预测
  • 数字孪生更新
APPLICATION LANDSCAPE

聚变AI重点应用方向

围绕明确的聚变物理与工程任务组织AI方法、数据、模型和验证要求。

01诊断 · 控制

等离子体预测与控制

从平衡重建、状态估计到破裂与异常预测,连接实验诊断和控制任务。

02物理 · 加速

湍流与输运代理模型

学习高保真模拟与实验数据中的复杂映射,为多工况分析提供快速模型。

03模型 · 计算

仿真加速与多保真计算

协同高保真模型、降阶模型和AI代理模型,平衡分析效率与物理可信度。

04设计 · 优化

聚变装置设计优化

将几何、材料、运行工况与工程约束组织为可计算的设计空间。

05材料 · 数据

聚变材料智能研究

连接辐照数据、原子模拟和材料性能信息,支持候选材料分析。

06系统 · 决策

数字孪生与运行分析

以模型、数据、配置与验证记录支撑数字对象状态更新和工程判断。

APPLICATION CASES

从聚变任务定义AI应用

三个代表场景展示数据、模型、验证与工程输出之间的关系;内容状态分别标注为研发方向、产品探索或合作研究。

01
研发方向

湍流与输运代理模型

为综合建模和多工况分析提供快速输运响应模型。

数据输入高保真回旋动理学模拟、装置参数与实验约束
模型路线物理约束代理模型与多保真训练
验证要求留出工况测试、高保真复算与适用范围评估
工程输出快速参数扫描与集成建模模型接口
02
产品探索

偏滤器热负荷快速预测

在大量候选工况中快速识别需要进一步高保真分析的方案。

数据输入边缘等离子体工况、几何配置、材料与冷却边界
模型路线降阶模型、代理模型与多物理场数据映射
验证要求物理约束检查、专业求解器复算与实验对比
工程输出候选工况筛选、敏感因素识别与复核任务
03
合作研究

等离子体破裂预测

从多通道诊断数据中识别破裂前兆,支持预警与缓解研究。

数据输入多装置时序诊断数据、事件标签与运行场景
模型路线时序学习、跨装置迁移与物理特征融合
验证要求历史事件回放、跨装置测试与误报漏报评估
工程输出风险提示、预测置信度与控制研究输入
TRUSTWORTHY AI FOUNDATION

以物理、数据和验证体系支撑可信AI

聚变工程AI需要同时说明模型学习了什么、适用于什么工况、误差来自哪里,以及如何用实验和高保真计算进行复核。

01
物理约束

将守恒关系、边界条件和模型适用范围纳入AI模型与工作流。

02
数据质量

记录数据来源、实验工况、处理过程、版本和可复用条件。

03
V&V与UQ

通过验证、确认、误差评估和不确定性量化说明结果可信度。

04
工程追溯

保留模型、参数、配置、证据和分析过程,支持技术复核。

AI FOR FUSION COLLABORATION

围绕具体模型、数据与工程任务开展合作

支持从应用问题定义、数据与模型评估,到代理模型、优化工作流和验证方案的联合研究。

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