Штурман с бумажной картой прокладывает маршрут до выхода в море. Если океан изменится — течение сдвинется, ветер усилится, — карта останется прежней. Судно пойдёт по устаревшему пути, и экипажу придётся вручную корректировать курс. Ровно так долгие годы работало управление формой плазмы в токамаках: виртуальные контуры, связывающие ошибки формы с токами в катушках, рассчитывались заранее для нескольких опорных состояний и не менялись в течение разряда.

На установке MAST Upgrade впервые испытали другого штурмана. Нейросетевой эмулятор, обученный на 100 000 синтетических равновесий, каждые 5–5,6 миллисекунды получал состояние плазмы и возвращал матрицу Якоби — таблицу чувствительности формы к токам в двенадцати полоидальных катушках. Контроллер формы, работающий на частоте 10 кГц, тут же пересчитывал виртуальные контуры и вносил поправки. Штурман перестал сверяться с бумажной картой и начал прокладывать маршрут по фактической воде.

Эксперименты охватили четыре разряда с разными задачами. В одном удерживали постоянную форму, в другом отслеживали трапециевидные возмущения радиуса и положения X-точки — места, где магнитное поле обращается в ноль. В третьем управляли движением ножки дивертора от 0,8 до 1,4 метра. В четвёртом одновременно управляли всеми семью параметрами формы. Один и тот же эмулятор справился со всеми сценариями без перенастройки.

Не всё прошло гладко. В разряде с одновременным управлением всеми семью параметрами матрица оказалась плохо обусловленной: норма векторов виртуальных контуров достигала $10^5$ А/м, что усиливало шум и делало слежение менее плавным. Это как если бы штурман получал карту с размытыми изолиниями — маршрут строился, но с дрожью. Тем не менее, подход доказал свою работоспособность: виртуальные контуры, обновляемые нейросетью в реальном времени, совместимы с существующей архитектурой системы управления.

Раньше операторы вручную привязывали заранее рассчитанные контуры к фазам разряда. Теперь один эмулятор заменяет эту рутину и адаптируется к неожиданным отклонениям плазмы. Такой подход может упростить подготовку экспериментов на действующих токамаках и в будущем — на реакторах. Штурман, который пересчитывает маршрут на лету, оказался надёжнее бумажной карты.