最先端の画像処理を実装し、画像を使った超高速プロセスの制御を実現しています。

コロンビア大学、ドレクセル大学、Fermilab、およびリーハイ大学の研究チームは、EuresysフレームグラバーとCustomLogicの機能により、カメラを使用した高速トカマクプラズマ制御ループにおけるシグナルの取得と制御コマンドの間の時間を大幅に短縮することで、核融合エネルギーの新たな可能性を開発することができました。
「Vision-in-the-Loop」方式の別の例においては、プラズマ制御の要件は、このような複雑な制御ロジックに対して前例のない速度に達しています。

用途
トカマクは、科学用語でトーラスと呼ばれるドーナツ状の磁場を使用して高温プラズマを閉じ込める装置です。核融合エネルギーの科学者は、トカマクが現在、将来の核融合発電所のための主要なプラズマ閉じ込め概念の1つであると考えており、
プラズマの不安定性を軽減し、堅牢で高性能な動作を可能にするためには、磁気閉じ込め核融合装置における能動フィードバック制御が望ましいとしています。光学高速カメラは、強力で非侵襲的な診断を提供するため、これらの用途に適しています。

研究チームは論文の中で、コロンビア大学のHBT-EP核融合実験におけるプラズマ制御のために、現場のフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）ハードウェアで100,000 fpsを超える速度でカメラデータを処理した方法について述べています。目的は、磁気流体力学（MHD）の不安定性の進化を追跡し、制御リクエストをリアルタイムで生成することです。これを達成するために、チームはフレームグラバーに組み込まれたFPGAにたたみ込みニューラルネットワーク（CNN）モデルを実装し、トリガーから出力まで17.6 µsのレイテンシーと最大120,000 fpsのスループットの達成を実現しています。