Un navigateur muni d'une carte papier trace sa route avant de prendre la mer. Si l'océan change, si le courant se déplace, si le vent se renforce, la carte reste la même. Le navire suit un chemin obsolète et l'équipage doit corriger le cap manuellement. C'est exactement ainsi que fonctionnait depuis des années le contrôle de la forme du plasma dans les tokamaks : les contours virtuels reliant les erreurs de forme aux courants dans les bobines étaient calculés à l'avance pour quelques états de référence et ne changeaient pas pendant la décharge.

Sur l'installation MAST Upgrade, un autre navigateur a été testé pour la première fois. Un émulateur neuronal, entraîné sur 100 000 équilibres synthétiques, recevait toutes les 5 à 5,6 millisecondes l'état du plasma et renvoyait la matrice jacobienne, c'est-à-dire le tableau de sensibilité de la forme aux courants dans les douze bobines poloïdales. Le contrôleur de forme, fonctionnant à 10 kHz, recalculait immédiatement les contours virtuels et apportait des corrections. Le navigateur a cessé de consulter sa carte papier et a commencé à tracer sa route sur l'eau réelle.

Les expériences ont couvert quatre décharges avec des objectifs différents. Dans l'une, on maintenait une forme constante ; dans une autre, on suivait des perturbations trapézoïdales du rayon et de la position du point X, l'endroit où le champ magnétique s'annule. Dans la troisième, on pilotait le mouvement du pied du divertor de 0,8 à 1,4 mètre. Dans la quatrième, on contrôlait simultanément les sept paramètres de forme. Le même émulateur a géré tous les scénarios sans réglage supplémentaire.

Tout ne s'est pas passé sans accroc. Dans la décharge avec contrôle simultané des sept paramètres, la matrice s'est révélée mal conditionnée : la norme des vecteurs des contours virtuels atteignait $10^5$ A/m, ce qui amplifiait le bruit et rendait le suivi moins fluide. C'est comme si le navigateur recevait une carte aux isolignes floues : la route se traçait, mais avec des tremblements. Néanmoins, l'approche a prouvé sa viabilité : les contours virtuels mis à jour par le réseau de neurones en temps réel sont compatibles avec l'architecture existante du système de contrôle.

Auparavant, les opérateurs associaient manuellement des contours précalculés aux phases de la décharge. Désormais, un seul émulateur remplace cette routine et s'adapte aux écarts inattendus du plasma. Cette approche pourrait simplifier la préparation des expériences sur les tokamaks existants et, à l'avenir, sur les réacteurs. Le navigateur qui recalcule sa route en plein vol s'est avéré plus fiable que la carte papier.