微软投6000万推动AI核能应用

上周，Microsoft宣布了一项为期多年、价值6000万美元的承诺，支持美国能源部（DOE）的Genesis Mission，这是一项将人工智能（AI）嵌入全美17个国家实验室的国家级倡议。该公司阐述的目标与DOE自身的表述相呼应，即帮助“在十年内将美国研究与创新的生产力和影响力翻一番”。两个核能项目构成了此次公告的核心：一个是Purdue大学的研究堆，Idaho美国国家实验室（INL）利用分布式云计算对其进行了远程自主调节；另一个是为加速核能许可中繁重文件工作而构建的AI工具。

Microsoft联邦战略科学任务高级总监Bryan Lopez就每个项目实际涉及的内容以及公司对其未来走向的看法，向POWER提供了见解。结合相关实验室工作的背景材料，呈现出的图景是，在研究堆和文档工具方面取得了真实、具体的进展——这是迈向AI辅助核能部署这一长期目标的基石。

**一项6000万美元的交易，分为两部分**

Microsoft的这项投资，在其美国公共部门行业业务总裁Chris Barry的一篇博客文章中进行了详细说明，分为两部分：三年内分配的4000万美元Azure计算和AI额度，旨在让研究人员“拥有与其雄心相匹配的规模进行训练、仿真和迭代的空间”；以及2000万美元的解决方案工程支持服务——包括专门的工程、架构、部署和应用支持，旨在将云容量转化为实验室实际可用的成果。

除了资金，Microsoft还建立了一个名为SPARK（推进研究与知识的科学合作伙伴关系）的新协调中心，公司将其描述为与Microsoft进行Genesis Mission合作的“单一入口”。Lopez具体解释了这在实践中的含义。“SPARK不是一个计算平台或计算资源池，”他解释道。“当我们称其为‘单一入口’时，我们指的是协调和支持，而非基础设施：SPARK帮助项目启动，管理Azure额度和能力的分配方式，并提供一个由Azure和AI技能专家组成的专门团队来帮助团队执行。”他将其描述为“帮助研究人员从平台中获得最大收益的人员和项目层”——是对实验室现有资源的补充，而非替代。

SPARK围绕五项明确承诺构建：一个专门的Genesis Mission项目管理办公室，负责处理项目接收和报告；一个“AI for Science卓越中心”，将项目从概念推向部署；优化Azure额度在各项目间的分配；管理技术服务以帮助实验室采用AI能力；以及与DOE科学领导层共同开发、与Genesis Mission目标一致的挑战性问题的联合研发。

三年期额度结构引发的一个实际问题是，一旦初始资金耗尽，实验室的工作负载将如何处理。Lopez表示，该安排旨在实现连续性。“随着项目团队在三年内逐步使用投资，当额度耗尽时，工作负载不会简单地停止，”他说。“需要继续的项目可以寻求额外投资，Microsoft的专门项目办公室会直接与每个项目合作，为持续的资金和支付确定正确的后续步骤——无论是进一步共同投资、能源部资金，还是从一开始就内置于平台中的成本管理路径。”他说，目标是“为研究团队提供积极、不间断的体验，并为初始额度用完后的事宜制定明确的计划。”

**逐步测试自主反应堆运行**

Microsoft公告中率先提及的核能案例是INL运行的一个项目，涉及研究堆的自主远程运行。当被问及该演示展示了什么，以及它如何融入通往获得许可部署的更长路径时，Lopez将其描述为有意义且有边界的进展：“这是一次成功的演示，利用分布式计算和云基础设施对研究堆进行自主反应堆功率调节，安全系统始终保留控制权，”他说。“这是核能创新向前迈出的重要一步。”

INL在7月13日的一篇新闻稿中提供了更多细节。新闻稿称，来自该实验室、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校Grainger工程学院和Purdue大学的研究人员使用地理分布式控制系统，远程自动调节了Purdue大学低功率研究堆PUR1的功率，反应堆自身的安全系统全程保持完全控制。该团队首先构建了一个自动数字控制回路，然后通过强化学习模型使其更具自主性。该演示实时连接了三个地点：Idaho州的高性能计算系统、Indiana州的PUR1反应堆以及Virginia州的Microsoft Azure云环境。团队从Idaho Falls对反应堆功率进行了微调，并在现场无任何手动控制棒操作的情况下进行了实时自主调节。

“研究自主运行对核能的未来至关重要；它是使未来核电站更安全、更高效、更可靠的关键组成部分，”INL科学计算与AI部门主任Chris Ritter说。“其理念是，如果你能以足够高的保真度对反应堆进行建模，最终就可以让AI安全地协助运行它。安全论证是使其成为现实的关键：系统进行分析、预测和调节，但在此实验中，反应堆自身的安全控制始终拥有最终决定权。”INL表示，该方法“通过与美国核管会（NRC）要求保持一致，即与反应堆的安全控制系统协同工作，而非取而代之”——这一设计原则与Lopez描述的Microsoft在此项工作中的角色一致。

**加速许可文书工作，工程师仍全程参与**

Microsoft在Genesis Mission工作中的另一个核能重点涉及将AI应用于核能许可和审批。当被问及Microsoft针对该流程的哪些部分时，Lopez说：“我们目前的重点是许可和审批流程中文件最密集的部分，在这些部分，工程师和主题专家花费大量时间起草、交叉引用、验证和更新大量的技术和监管文件。”他指出，“AI正被应用于文件起草、差距分析、一致性检查以及支持许可和审批申请所需的项目信息统一化”，目的是使这些工作流程“更具可重复性、可追溯性、可审计性和效率，同时保持工程责任和监管严谨性。”正如他所言，其意图是让AI处理部分文档工作负载，以便“工程师和监管机构可以将注意力集中在技术和安全判断上，而不是手动核对数千页的文本。”

这一描述与INL和Microsoft此前对其在此方面最初合作的特征描述相符。在去年7月的一份公告中，INL表示将使用“一个由Microsoft开发、基于Azure AI服务构建的解决方案，用于生成工程和安全分析报告，这些报告是核电站建造许可证和运行许可证申请中提交的标准报告。”当时，INL核科学与技术副实验室主任Jess Gehin称这项工作“对核能许可流程来说是一件大事”，并补充说“引入AI技术将提高效率，加速先进核技术的部署。”