仿佛呼應(yīng)著龍年“一飛沖天”的氣勢，不過幾個月的時間，人工智能浪潮席卷而來，四川省委、省政府把人工智能作為今年全省1號創(chuàng)新工程，給予超常規(guī)最大力度精準支持。這是一項前瞻性科學，需要更準確更快速把握發(fā)展時機。為此，中國核動力研究設(shè)計院提前進入賽道。在今年年初，由核動力院設(shè)計所牽頭，聯(lián)合電子科技大學、北京神舟軟件技術(shù)股份有限公司組成的開發(fā)團隊，成功揭榜2023年四川省科技計劃揭榜掛帥項目“工業(yè)軟件智能數(shù)值求解器及其工業(yè)示范應(yīng)用”；3月，由核動力院副院長閆曉負責的相關(guān)項目作為四川省科學技術(shù)廳2024年人工智能領(lǐng)域首批項目順利通過公示；4月11日，四川省人工智能學院揭開面紗，核動力院深度參與四川省以政校企院共建模式組建的“省隊”。2024年，百年未有之大變局將繼續(xù)加速演進，創(chuàng)新成為制勝的決定性“變量”，核動力院將目光鎖定人工智能在核能領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展，踏上一條“少有人走的路”，尋求高質(zhì)量發(fā)展新動能。

起點，早就有跡可循

其實早在2012年，核動力院反應(yīng)堆故障診斷學科帶頭人劉才學就察覺到，在核電站的故障診斷領(lǐng)域，光靠人力是不夠用的?！澳菚r候我們服務(wù)的機組超過20臺，分散在各地，如果每一個機組都派專人去做故障診斷，無論是時間、精力，都是巨大的成本”，為此，劉才學和他的團隊開始著手開發(fā)核電站松動振動遠程智能診斷軟件。這是核動力院最早與人工智能這個概念的“親密接觸”。時間來到2015年，國務(wù)院印發(fā)了《中國制造2025》。這是我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)，其明確了9項戰(zhàn)略任務(wù)和重點。這些戰(zhàn)略任務(wù)，都離不開人工智能的參與，都與人工智能的發(fā)展密切相關(guān)。

一個不容忽視的事實——人工智能是智能制造不可或缺的核心技術(shù)，也是未來核動力技術(shù)發(fā)展繞不開的路徑。一方面，在原有的故障遠程診斷軟件基礎(chǔ)上，依托四川省智能制造新模式應(yīng)用項目，劉才學帶領(lǐng)團隊開始向硬件平臺攻關(guān)，另一方面，“十三五”期間，科技部發(fā)布核領(lǐng)域智能機器人的重大研發(fā)項目計劃，中核集團科技帶頭人、核動力院核工業(yè)人工智能前沿科技創(chuàng)新工作室負責人劉東受命組團，與十余家科研機構(gòu)和高校同臺競技，雖與項目擦肩而過，但也并非一無所獲。

一顆人工智能的種子埋在了核動力院的土地上。該院在研發(fā)我國自主核電軟件包和核動力工程相關(guān)軟件的過程中發(fā)現(xiàn)了很多問題。比如用傳統(tǒng)方法做實驗，當實驗結(jié)果和理論結(jié)果有5%的誤差時，實驗報告就只會詳實記錄這5%的誤差，無法再進一步做修正?！澳軌虿粩嗳バ拚`差，我們把這個能力叫做‘數(shù)據(jù)同化’，這也是人工智能的天生優(yōu)勢”，劉東解釋道，人工智能的學習速度和計算速度，是靠堆砌人力遠不能及的。國家在引導，現(xiàn)實有需求，人工智能之于核，正是大勢所趨。

突破！突破！

2016年，谷歌研發(fā)的人工智能AlphaGo對戰(zhàn)世界圍棋冠軍李世石，以4:1的“碾壓之勢”取勝，一時之間轟動了學界，該院也將人工智能的應(yīng)用提上日程。核動力院從各個研究所抽調(diào)人手組建團隊，用時六個月選定了核動力院在人工智能領(lǐng)域發(fā)展的三個大方向：智能計算、智能識別、智能控制。這是關(guān)鍵的第一步，一幅波瀾壯闊的人工智能圖景在核動力院人眼前緩緩展開。只是，機會與困難相伴相倚。在“人工智能與核相結(jié)合”的這片知識海洋里，還未曾有人深度探索過。想要做浪里弄潮兒，就有被“沖走”的可能。

2020年，時值核動力院大興“人才創(chuàng)新”之策，劉東爭取到了院所的配套政策和資金支持，成立了“核工業(yè)人工智能前沿科技創(chuàng)新工作室”，組建AIDING團隊，在核工業(yè)軟件、人工智能、高性能計算、數(shù)字仿真等交叉學科領(lǐng)域進行前沿創(chuàng)新科技攻關(guān)。很快，工作室就有了實打?qū)嵉耐黄啤斯ぶ悄芊椒ㄇ蠼夥磻?yīng)堆物理方程。這個“突破”包含了中子輸運方程與擴散方程。如果我們把反應(yīng)堆堆芯想象成一張照片，傳統(tǒng)的求解方法只能把照片的分辨率調(diào)整到“高清”，再想放大看細節(jié)，就只能變成模糊的像素點。核動力院率先求解了多維擴散方程和非臨界系統(tǒng)輸運方程，在人工智能的加持下，使得這張照片獲得了“無限像素”?？梢员环糯蟮饺魏尉龋簿褪钦f，相關(guān)人員可以對堆芯情況進行更加精準的刻畫，對未來了解復雜堆芯數(shù)據(jù)有了莫大的幫助。

核動力院不僅讓人工智能在基礎(chǔ)運算方面一展所長，很快，它也被應(yīng)用在更多項目實踐中，控制棒驅(qū)動機構(gòu)故障診斷與壽命預(yù)測就是其中之一?？刂瓢趄?qū)動機構(gòu)是直接影響核反應(yīng)堆正常運行和安全可靠的關(guān)鍵設(shè)備之一，傳統(tǒng)故障診斷與壽命預(yù)測的方法只能基于已有數(shù)據(jù)，精度有限，而人工智能的加入，讓檢測實現(xiàn)了“自適應(yīng)”，通過對以往數(shù)據(jù)的不斷學習，即使傳感器出現(xiàn)了從未有過的信號，也能第一時間做出分析和判斷?！叭绻f做運算是核電站的‘售前’，故障診斷就是‘售后’”，劉才學說，人工智能的加入，讓核動力院的“售前”與“售后”都登上了新的臺階。

走出核動力院，未來可期

2023年，隨著人工智能的進一步興起，核動力院通過基礎(chǔ)科研穩(wěn)定支持項目再度投入500萬元資金。“如饑似渴、雪中送炭”，劉東用了這兩個詞來形容當時的心情。自此，核動力院的人工智能研究從原來的物理領(lǐng)域拓展到了熱工領(lǐng)域、數(shù)據(jù)同化等方向。打好了這些基礎(chǔ)，人工智能技術(shù)可以輻射整個核動力院20多個專業(yè)。

不僅在院內(nèi)如火如荼，核動力院還將這股人工智能熱浪席卷全川。AI FOR SCIENCE是世界前沿科學，在世界范圍內(nèi)可供搜索的公開文獻中，關(guān)于人工智能求解輸運方程的研究少之又少。如果這是一場長跑，核動力院擁有了起碼一個身位的領(lǐng)先。人工智能之勢浩浩湯湯，核動力院看到了，四川省更看到了，與之相關(guān)的揭榜掛帥項目應(yīng)運而生。憑借著技術(shù)上的領(lǐng)先，劉東帶領(lǐng)的AIDING團隊在一眾競爭對手中脫穎而出，以第一名的成績揭榜。在這個項目中，將依托人工智能技術(shù)，解出7類共性方程和4類核領(lǐng)域相關(guān)方程。這也意味著，核動力院的研究成果不僅對自己的工作有所增益，在不久的將來還將反哺整個四川、全國，乃至世界的科學界。

核動力院在人工智能與核工業(yè)相結(jié)合的未來之路上打算怎么走，“中核集團核能軟件與數(shù)字化反應(yīng)堆工程技術(shù)研究中心”這塊牌子或許已提供了答案。作為授牌的研究中心，核動力院正潛心智能科學計算與數(shù)據(jù)建模系統(tǒng)，推動核動力數(shù)字計算和軟件實現(xiàn)代際更迭。人工智能與核結(jié)合，其時已至、其勢已成，核動力院將順勢而為，乘勢而上，助力中國核動力事業(yè)“第四次創(chuàng)業(yè)”，成為一個偉大時代的精彩注腳。