به نوشته نشریه نیوساینیست مهندسان متوجه شدهاند که فرآیند پیچیده طراحی رآکتور هستهای و بوجود آوردن طراحیهای جدید رآکتورها از آغاز را با شبیهسازی روند انتخاب طبیعی در تکامل جانداران سرعت بخشید.
طراحی یک رآکتور هستهای معمولا شامل ورودیهایی از متخصصان مختلف است و ساختار منتج میتواند به شکلی منحصربه فرد تحت تاثیر این فرآیند تشریک مساعی قرار گیرد.
لوئیس کوالز یک متخصص سیستمهای هستهای میگوید:طرحی که از این فرآیند طولانی حاصل میآید معمولا نیمه مطلوب است. اگر شما با شخص متفاوتی یا یک قطعات طراحیشده متفاوت در روال متفاوتی کار میکردید به سیستم متفاوتی میرسیدید.»
انتخاب طبیعی
کوالز و همکارانش که به دنبال رویکرد طراحی کارآمدتری بودند و برای این کار از روند تکامل زیستی الهام گرفتند.آنها از ابزارهای نرمافزاری به نام آلگوریتمهای ژنتیکی استفاده کردند تا طراحیهای متفاوت رآکتور را تکامل بخشند.آلگوریتمهای مشابهی قبلا در حوزههایی بسیار گوناگون برای تکاملدادن راهحلهای بسیار کارآمد برای مسائل خاص مورد استفاده بودهاند.
آلگوریتمهایی که آنها بوجود آوردند ابتدا مجموعهای از طراحیهای رآکتور رابا راندومکردن تمام عوامل متفاوت دخیل در طراحی بوجود آوردند. سپس هر طرح از لحاظ «تناسب» با یک شبیهسازی تحت آزمون قرار میگیرد و راندمان کاری ،هزینهبری و سایر پارامترهای آن اندازهگیری میشود.
طراحیهایی که بهترین عملکرد را داشته باشند پیام بقا میگیرند.این طرحها جهش پیدا میکنند و با هم ترکیب میشوند تا نسل بعدی طراحیها را ایجاد کنند.پس از تکرار بسیار این چرخه پتانسیل اصلاحشدهترین طرحها بئوسیله مهندسان مورد ارزیابی قرار میگیرد.
کوالز میگوید شبیهسازی تکاملی سیستمهایی را به بار میاورد که ما هرگز فکرش را هم نمیکردیم.این شیوه جایگزین کارشناسان نمیشود و از ابتدت هم طرحی کاملشده در اختیاز نمیگذارد اما امکان در اختیار داشتن گزینههایی را به ما میدهد که پیش از این در دست نداشتیم.
ایمنی در رده اول
پارامترهایی که برای تصمیمگرفتن در مورد بقا یا عدم بقای طرحها در نظر گرفته میشوند را میتوان به شیوهای تعیین کرد که معیارهای کلی متفاوتی را برآورده کنند. کوالز توضیح میدهد:«اگر من یک تاجر بودم بیشترین سود مد نظرم بود اما به عنوان یک مهندس ایمنی طرحی جلب توجهم را میکند که کمترین احتمال فروپاشی را داشته باشد.»
گروه کوالز از همین شیوه برای کمک به طراحی یک سفینه فضایی ناسا که برای یک سفر یکروزه به یک سیارک(آستروئید) طراحی شده بود استفاده کردند. در این مورد وزن عامل اصلی مورد توجه در طراحی بود.
در مورد حل مسائل بسیار پیچیده مثل طراحی رآکتور هستهای ترکیب کردن آلگوریتمهای ژنتیکی با روشهای پیچیده شبیهسازی و تجزیه و تحلیل لازم است.