В последние десять лет технологии искусственного интеллекта (ИИ) претерпели значительные изменения, становясь более сложными и мощными. ИИ активно используется в разнообразных отраслях, включая промышленность, грузоперевозки, финансы, образование и здравоохранение. Особенно интересно его применение в ядерной науке, что может способствовать решению таких глобальных проблем, как изменение климата и продовольственная безопасность. В этой связи новые публикации МАГАТЭ «Искусственный интеллект для ускорения применения ядерных технологий, науки и техники» детализируют способы использования ИИ в ядерной сфере.
Одной из основных областей применения ИИ является медицинская диагностика и лечение, в частности онкологических заболеваний. Инновационные технологии обработки изображений и выявления опухолей обеспечивают создание более точных планов терапии, включая адаптивное облучение, которое учитывает индивидуальные анатомические особенности пациентов. Это направление активно исследуется в различных странах, таких как Китай, Россия, США, Великобритания и Франция. МАГАТЭ также инициировало проект координированных исследований по этой теме.
Кроме того, ИИ играет важную роль в инициативе МАГАТЭ «Комплексные действия по борьбе с зоонозными заболеваниями» (ЗОДИАК). Эта программа направлена на углубление понимания влияния зоонозов на здоровье человека и создание моделей, способствующих прогнозированию и сдерживанию вспышек заболеваний в будущем. Таким образом, возможности, предоставляемые ИИ, могут значительно улучшить эффективность мирного использования ядерных технологий и повысить безопасность глобального здравоохранения.
Интеграция искусственного интеллекта (ИИ) с ядерными технологиями может значительно укрепить устойчивость продовольственных систем и помочь справиться с изменением климата и продовольственной безопасностью.
Эксперты используют ИИ для обработки данных, что позволяет увеличить урожайность, оценивать влажность почвы, оптимизировать системы орошения и выявлять случаи мошенничества с продовольствием. Методики, основанные на использовании изотопов, позволяют изучать гидрологический цикл и его изменения, связанные с климатическими факторами.
Важным ресурсом в этом контексте является Глобальная сеть «Изотопы в осадках», поддерживаемая МАГАТЭ и Всемирной метеорологической организацией, которая предлагает доступ к объемным изотопным данным для анализа водных ресурсов. Применение ИИ в этих исследованиях помогает глубже понять воздействия климатических изменений на глобальную доступность воды.
В области ядерной науки ИИ также становится незаменимым помощником. Он активно используется для анализа данных, теоретического моделирования и проведения экспериментов, что способствует технологическим инновациям и ускоряет фундаментальные исследования, например, в аналитике ядерных данных. Особенно эффективно ИИ применяют в термоядерном синтезе, где он вносит значительный вклад в достижения научной области.
Искусственный интеллект (ИИ) способен решать сложные задачи и мог бы существенно продвинуть науку благодаря моделированию и имитации экспериментов. Эта способность рассматривается в контексте нового пятилетнего проекта МАГАТЭ, который нацелен на ускорение исследований в области термоядерного синтеза.
Особенно многими преимуществами внедрения ИИ может воспользоваться атомная энергия как надежный источник низкоуглеродной энергии. Применяя цифровое моделирование ядерных установок в сочетании с ИИ, можно оптимизировать сложные процессы в ядерной сфере, что приведет к улучшению конструкции и безопасности реакторов, а также повысит их производительность и снизит затраты на техническое обслуживание.
Машинное обучение, как форма ИИ, играет ключевую роль в автоматизации задач, что также способствует повышению надежности систем и снижению шансами на ошибки. Данные, собранные в 2021 году в рамках вебинара «ИИ для атомной энергетики», подчеркивают, что применение ИИ может значительно упростить процессы эксплуатации АЭС и сократить расходы на ремонт.
Например, аварийная остановка турбогенератора на российской АЭС может стоить оператору около 1 миллиона евро в день. В этом контексте предиктивное управление с применением ИИ может позволить организовать плановые остановы оборудования и тем самым сократить расходы и количество внеплановых остановок.
В последние годы наблюдается рост числа стран, внедряющих ядерные технологии в мирных целях, что подчеркивает актуальность работы МАГАТЭ по обеспечению ядерной и физической безопасности. Основной задачей организации является защита людей и окружающей среды от негативного воздействия ионизирующего излучения.
Искусственный интеллект (ИИ) может сыграть важную роль в укреплении этой безопасности, особенно в области обработки данных систем радиационного контроля, что позволяет более точно обнаруживать и идентифицировать ядерные и радиоактивные материалы.
Использование ИИ также целесообразно для анализа данных, поступающих из систем физической защиты, что поможет выявить нарушителей или аномалии, которые могут указывать на возможные кибератаки на ядерные объекты. Интеграция ИИ в программы радиационной безопасности существенно повысит уровень защиты работников, подвергающихся облучению в таких отраслях, как медицина, строительство, горнодобывающая промышленность, судоходство, сельское хозяйство и атомная энергетика.
Кроме того, гарантии, предоставляемые МАГАТЭ, представляют собой комплекс технических мер проверки, подтверждающих, что страны используют ядерные материалы исключительно в мирных целях. Основные направления этой работы включают инспекции на ядерных объектах и анализ заявленных данных о ядерной активности государств для выявления возможных нарушений.
Работа МАГАТЭ основана на анализе больших объемов информации, получаемых через спутниковые снимки, отбор образцов загрязненной среды, гамма-спектроскопию и видеонаблюдение. В этом контексте ИИ становится ценным инструментом для инспекторов, позволяя более эффективно обрабатывать данные и выявлять потенциальные угрозы.
Совершенствование методов машинного обучения уже находит применение в анализе больших массивов данных, способствуя обнаружению выбросов и проверке информации о каком-либо ядерном топливе и видеозаписях. В дальнейшем ожидается, что интеграция ИИ еще больше улучшит эффективность и надежность работы МАГАТЭ, минимизируя количество рутинных задач, которые выполняют инспекторы. Это обеспечит более надежный контроль за ядерными материалами и повысит безопасность на глобальном уровне.
