受視頻游戲中確定子彈是否擊中目標技術的啟發，韓國蔚山國立科學技術研究院開發出一種碰撞檢測新算法。新算法能識別虛擬核聚變裝置內高速粒子的碰撞點，檢測速度較傳統方法提升了15倍，可顯著提高下一代反應堆的設計效率和穩定性。相關研究論文發表于《計算機物理通訊》雜志四月刊。
核聚變反應堆通常被稱為“人造太陽”，依靠注入的高能中性粒子將反應堆堆芯加熱至與太陽相似的溫度。這些粒子需要被精準控制在反應堆核心區域，一旦其中一些粒子“脫韁”撞擊反應堆壁，輕則影響反應效率，重則會破壞聚變過程。
傳統八叉樹算法會將空間劃分為不同部分，并檢查這些部分中是否存在粒子，如同用網格篩逐層過濾空間。新算法僅在必要時執行計算，就像經驗豐富的交警，只在關鍵路口設卡檢查。
研究團隊將該算法應用于韓國超導托卡馬克高級研究聚變實驗的虛擬孿生系統V-KSTAR。結果顯示，該算法檢測粒子碰撞的速度較此前方法提升了15倍。具體而言，新算法智能跳過99.9%的非必要計算，同時精確鎖定了7萬個三角網格中的風險區域，且通過色彩可視化熱力集中區域。
研究團隊稱，最新算法可用于中性粒子束模擬器升級，也可延伸至光學診斷設備內光路分布優化，以及分析磁場擾動等。未來，他們計劃借助圖形處理單元超級計算機，進一步改善該算法的性能。
來源：科技日報
