IA PACMAN, de Princeton, controla plasma de fusão em milissegundos e evita instabilidades antes que comecem

Manter estável um plasma de fusão é como equilibrar algo muito mais quente que o Sol dentro de uma garrafa magnética, onde problemas podem surgir em uma fração de segundo. Pesquisadores da Universidade de Princeton e do Laboratório de Física de Plasma de Princeton (PPPL), do Departamento de Energia dos EUA, mostraram que a inteligência artificial pode ajudar nesse equilíbrio mais rápido do que qualquer humano. Os resultados foram publicados na revista Nuclear Fusion e divulgados em setembro de 2026.

A equipe criou uma estrutura de software chamada PACMAN, sigla em inglês para Previsão e Controle usando Aprendizado de Máquina, e a testou em cinco experimentos na Instalação Nacional de Fusão DIII-D, um tokamak em San Diego. O ciclo completo de coletar dados, verificar erros, prever o comportamento do plasma e enviar comandos dentro de limites de segurança leva normalmente cerca de 20 milissegundos e se repete continuamente. “Um operador humano muito concentrado consegue reagir na escala de segundos”, disse Andy Rothstein, que coliderou a pesquisa.

Nos experimentos, o PACMAN coordenou vários sistemas de aquecimento, incluindo seis girotrons de micro-ondas, e cumpriu diversas tarefas. O mais notável: um modelo de aprendizado de máquina previu um modo de ruptura (tearing mode), uma instabilidade nociva, cerca de 200 milissegundos antes de ela aparecer, e o sistema agiu para evitá-la. Controladores convencionais normalmente só detectam esse tipo de instabilidade depois que ela começa e então tentam suprimi-la, muitas vezes com perda de desempenho, explicou Hiro Farre Kaga, que também liderou a pesquisa.

A estrutura foi pensada para ser modular. “Dá para adicionar um novo, trocar um ou rodar vários ao mesmo tempo sem mexer no resto do sistema”, disse Egemen Kolemen, docente de Princeton que supervisionou o trabalho. Essa flexibilidade pode permitir adaptá-la a outras máquinas de fusão, inclusive algumas que ainda nem foram projetadas.

É importante notar que a IA não age sozinha. Limites de segurança no hardware valem independentemente do que ela recomende, físicos revisam os resultados após cada experimento e são os pesquisadores que definem os objetivos. “Por mais sofisticados que sejam os controladores, no fim é um operador humano que define os parâmetros desse controle”, disse Farre Kaga. A energia de fusão ainda está a anos de distância, mas ferramentas que ajudam a manter o plasma estável são um passo importante nesse caminho.