


2026年5月29日,韩国聚变私营公司EnableFusion发布了《软件定义聚变白皮书v1.0》(SDF White Paper v1.0),提出“软件定义聚变”(Software-Defined Fusion,SDF)概念,尝试将软件定义汽车(SDV)的思路引入聚变领域,以人工智能、数字孪生和智能体系统支撑未来商业聚变装置的自主运行。

未来商业聚变装置不应仅依赖硬件系统和人工经验运行,而应在成熟硬件基础上,引入AI原生的软件运行层。
其目标是:
1、从硬件主导转向软件协同运行
在现有聚变控制系统基础上,增加AI原生运营层,而不是取代ITER CODAC等既有控制系统。
2、提升聚变运行的自主化水平
通过AI模型、数字孪生和多智能体系统,将操作员输入的目标转化为具体控制流程。
3、降低对隐性经验的依赖
白皮书指出,当前聚变运行高度依赖少数专家经验,部分操作逻辑难以记录、复现和传承。SDF希望将这类经验逐步转化为可验证、可执行的软件流程。
SDF架构主要包括三层:
1、用户界面层
包括聚变领域大语言模型(Fusion LLM)和视觉数字孪生界面。前者用于理解操作员指令并提供双向沟通,后者用于实时展示装置和等离子体状态。
2、聚变版自动驾驶多智能体层
包括编排智能体、规划智能体和等离子体主动控制智能体。其中,编排智能体负责任务分解与协调,规划智能体负责在虚拟环境中进行方案设计,等离子体主动控制智能体负责实时控制与破裂预测。
3、引擎数字孪生层
包括物理增强代理模型、合成诊断/执行器和AI校准智能体。该层用于在虚拟环境中模拟真实装置行为,并不断修正数字孪生与实际设备之间的偏差。
SDF不是单纯追求自动化,而是需要满足工业级运行的可靠性与安全要求。其关键设计包括:
1、基于物理信息机器学习的控制
将守恒定律、稳定性边界等物理约束嵌入模型,避免生成违反物理规律的控制指令。
2、不确定性感知控制
控制系统不只依据单一预测值决策,而是结合置信区间判断运行状态;当置信度不足时,系统应维持保守运行。
3、容错与安全降级机制
包括异常检测、回退策略、安全关机AI以及AI虚拟诊断等机制,确保主策略失效或诊断设备异常时,系统仍能维持基本安全。
SDF若得到验证,可在未来商业聚变电站中发挥四方面作用:
1、降低运营成本
将部分依赖专家人工操作的流程转化为自主运行流程,减少长期运行中的人力和故障成本。
2、加速装置调试
先在数字孪生环境中验证大量运行场景,再转入真实装置测试,降低试错成本。
3、降低硬件成本
通过软件补偿部分硬件性能限制,使部分低成本设备达到可接受运行效果。
4、支撑逆向设计
先定义目标运行性能,再反推所需硬件规格和系统配置。

SDF发展路线图
EnableFusion此次发布的白皮书,并非单纯提出一个软件工具,而是试图为商业聚变装置运行建立一套AI原生的软件架构。其核心意义在于:将人工智能、数字孪生、多智能体控制和物理约束模型结合起来,为未来聚变电站的自主运行、智能运维和系统级优化提供一种新的技术路线。从行业趋势看,聚变竞争正在从单一装置性能比拼,逐步延伸到控制系统、数字工程和智能运行能力的综合竞争。SDF理念的提出,也说明商业聚变企业正在更加重视装置长期运行能力、运维效率和工程可复制性。
资讯来源:
https://golden-collarbone-531.notion.site/Software-Defined-Fusion-Proposing-a-Software-Paradigm-for-Commercial-Fusion-Operation-085159403c5544a9b701f9657fb7768f
文章整理:卜文娟
内容审核:李蔚成
排版编辑:李心萍
文章发布:徐鑫
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