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基于大模型人工智能AI的紧凑型聚变堆优化设计系统软件平台
北京华盛恒辉基于大模型的紧凑型聚变堆优化设计系统，面向BEST等全球首个紧凑型聚变能实验装置的工程化需求，深度融合大模型智能算法与聚变多物理场仿真技术。作为新一代核心设计工具，该系统可大幅缩短聚变堆从实验室装置向工业级装备迭代的周期。
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应用案例
目前，已有多个基于大模型的紧凑型聚变堆优化设计系统在实际应用中收获了积极反馈。例如，北京华盛恒辉科技和北京五木恒润基于大模型的紧凑型聚变堆优化设计系统。这些成功案例为基于大模型的紧凑型聚变堆优化设计系统的广泛应用和持续创新提供了有力支撑。"
该系统针对紧凑型聚变堆，核心功能是实现紧凑型聚变堆的结构拓扑优化、磁场布局设计及性能提升，缩小堆体体积、降低成本，提升能量增益Q值，推动聚变能的工程化应用。系统搭载紧凑型聚变拓扑优化大模型与多物理场仿真大模型，可对紧凑型聚变堆的堆体结构、磁场布局、燃料注入系统等进行智能优化，缩小堆体体积40%以上，提升功率密度，实现2027年能量净增益（Q>1）的目标。
大模型通过学习海量聚变堆设计数据、电磁仿真数据，可优化磁场布局，提升磁场约束性能，减少能量损失；优化堆体结构，降低制造成本，实现聚变堆的小型化、模块化设计。同时，系统可模拟聚变堆的运行工况，评估不同设计方案的能量增益、安全性与经济性；辅助科研人员开展聚变材料抗中子辐照研究、聚变能发电系统工程化研究，优化聚变堆的运行参数，推动紧凑型聚变堆的技术突破与产业化落地。
核心技术架构
聚变垂类大模型底座：注入海量托卡马克等离子体物理数据、高场超导磁体设计规范及高热负荷部件工程经验，覆盖BEST装置全链条设计知识，实现跨学科知识的智能关联与调用。
多物理场协同仿真引擎：打通等离子体约束仿真、超导磁体电磁-结构-热耦合计算及偏滤器热工水力分析全链路，替代传统串行求解模式，整体仿真效率提升数百倍。
全局智能优化模块：以“紧凑高效”为核心目标，自动对主机尺寸、磁体参数及部件布局进行全局寻优，在保证核心性能不弱于ITER的前提下，进一步压缩装置体积与建造成本。
工程化落地校验层：内置聚变堆核安全规范，自动校验方案的工程可制造性与运行安全性，输出符合2027年建成节点要求的总装设计方案。
核心技术优势
设计效率大幅跃升：将传统数年的多物理场迭代设计周期压缩至数月级，精准匹配BEST装置2027年建成、2030年发电演示的时间节点要求。
性能与体积精准平衡：在主机直径18米、总重6000吨的约束下，通过大模型优化参数匹配，实现Q≥1的科学盈亏平衡，核心性能不逊于国际同类大型装置。
极端工况提前预判：精准模拟上亿度等离子体与全钨壁的相互作用及高热负荷下偏滤器的性能演化，提前预判材料失效、部件过热等潜在工程风险。
全流程自主可控：完全适配我国BEST装置技术路线，核心设计环节不依赖国外工具，为后续聚变工程示范堆提供直接技术支撑。
核心落地场景
BEST装置总装阶段优化：针对核心总装进度，智能优化超导磁体安装精度、真空室布局及加热系统匹配方案，保障总装节点提前落地。
关键部件迭代设计：支撑高场超导磁体、高热负荷钨偏滤器、集成式氚燃料循环系统等核心部件的快速迭代，攻克材料与等离子体-壁相互作用等三大挑战性问题。
聚变示范堆前置预研：基于BEST设计经验，提前开展聚变工程示范堆方案优化，目标实现聚变功率1-2GW、聚变增益Q≥20的并网示范指标。
商用聚变堆方案推演：面向20年内聚变能商业应用目标，快速推演不同规模与技术路线的商用聚变堆方案，筛选出经济性最优的工程路径。
关键行业价值
该系统可加速我国聚变堆从“实验室巨器”向“工业级装备”的转变，填补“实验堆”至“示范堆”之间的工程化空白，助力我国紧凑型聚变技术路线在全球聚变商业化竞赛中保持第一梯队位置。
