2006年5月12日
设计用于太空的核反应堆等复杂系统是一项艰巨的任务，但是橡树岭国家实验室研究人员从自然中借鉴，使之不那么严重。
利用他们的遗传算法优化工具，一个自然选择过程的起飞，Louis Qualls和他的同事可以快速搜索大量潜在的工程问题解决方案，并确定最佳选择。算法是解决数学问题的过程。超级计算机和先进的优化技术的进步使筛选大量可能性成为可能，甚至对核反应堆设计这样的复杂问题也是如此。
“设计太空反应堆动力系统、核反应堆或更安全的汽车是一个漫长的过程，可能需要做出数千种选择，”核系统集成专家Qualls说。“使用传统方法进行所有必要的计算可能需要几个月或几年的时间。
“然而，通过遗传算法，我们可以执行这些计算，并最终在几分钟或几天内得出一个简短的潜在解决方案列表，这取决于问题。”
就像自然界和适者生存一样，遗传算法通过去除表现不佳的糟糕解决方案或设计来进化，并仅通过更好设计的组合或突变来繁殖下一代。随着时间的推移和几代人的传承，只有最好的选择依然存在。
与传统的设计分析不同，通过遗传算法进行的设计优化几乎没有边界，而传统的设计分析只局限于工程师的特定输入，并带有他们的偏见。每个答案都是在没有顺序设计信息的情况下创建的，这导致了传统方法可能永远不会生成的新方法。
“由于我们个人的教育和训练，我们倾向于用特定的偏见来处理问题，”奎尔斯说。“因此，我们经常错过任何给定的设计挑战的独特解决方案。”
能源部的ORNL感兴趣的具体领域是材料研究和开发，以及了解各种金属和合金对极端辐射的反应。欧洲杯足球竞彩Qualls指出，在这些领域，ORNL已经建立了悠久的优秀传统，并继续在国家为太空计划开发核反应堆和商业核反应堆的努力中发挥关键作用。
Qualls举例说明了基于遗传算法的设计方法的优势，这个例子是由核科学与技术部门的辐照工程团队提出的。欧洲杯线上买球面临的挑战是优化实验设计，在该实验中，128个材料试样将在ORNL的高通量同位素反应堆中辐照。
试样由四种不同的材料组成，在三种不同的温度下分布，以获得均匀分布的辐照损伤水平的最大范围。欧洲杯足球竞彩
Qualls说:“事实上，温度和标本排列有数十亿的可能组合。”“虽然这是一个可以人工解决的问题，给一些时间，它是非常有意义的使用遗传算法，以快速找到最有希望的解决方案。在短短几分钟内，我们就找到了四种比手工推导的解决方案略胜一筹的解决方案。”
从ORNL核技术项目主任Sherrell Greene的观点来看，遗传算法方法为地面和天基反应堆动力和推进系统提供了新的设计方法和创新设计。
格林说:“橡树岭国家实验室研究人员开发的工具已经为我们的空间动力项目做出了宝贵的贡献，使我们能够快速探索新的概念和设计。”“现在，我们开始利用遗传算法方法的力量和灵活性来改进辐照实验的设计，并使我们的研发设施对我们的研究人员的价值最大化。”
除了Qualls，其他参与开发遗传算法优化工具的是计算科学和工程部门的Ken Childs和核科学和技术部门的Ed Blakeman, Seokho Kim, Jeff Johnson和John Neal。欧洲杯线上买球
http://www.ornl.gov