美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的一組研究人員正在利用虛擬現實(VR)技術來了解核反應堆中人類行為的正常與異常情況。該項目的總體愿景是積極應對安全設施(如核反應堆、燃料庫等)中的內部威脅。

ORNL位置情報小組負責人Gautam Malviya-Thakur表示，該項目旨在幫助了解人們在安全設施中的基本行動模式，包括他們走哪條路、花費多長時間、進入哪些區域以及是否有資格進入。通過了解正常行為，可以更容易地發現異常行為。

位置智能研究人員兼項目首席研究員Debraj De多年來一直使用生活模式數據了解不同環境中的人群行為。在核設施中，由于使用攝像頭和傳感器收集數據存在困難或不被允許，De的團隊創建了一個由數字代表(代理)組成的模擬群體，在理論上模擬代理在核反應堆內的移動。這些代理建立了包括尋找工作站、前往餐廳等在內的生活模式。

研究人員還創建了一個核反應堆設施的虛擬模擬，即ORNL高通量同位素反應堆(HFIR)的數字孿生。通過將模擬人口數據與HFIR數字孿生合并，創建了核反應堆內工作人員的虛擬現實模擬。戴上VR眼鏡的用戶可以在虛擬HFIR中操作，留下可追蹤的活動軌跡，從而建立生活模式。

ORNL人工智能研究科學家Chathika Gunaratne表示，團隊在HFIR傳感器部署受限的情況下收集了非玩家角色(NPC)的人類運動數據，并根據與設施管理人員討論期間收集的軼事證據建立了基于代理的模型。用戶可以根據自己在模擬中的位置執行任務，并執行彈出的指令。

這項工作在比利時布魯塞爾舉行的第25屆IEEE MDM'24會議上獲得了最佳演示論文獎。其他HFIR模擬結果也將發表在相關論文集中，這些結果使用非玩家角色創建了逼真的畫面，使VR感覺更加真實。

Gunaratne指出，在這種HFIR情況下，可以根據成本和安全風險嘗試不同的假設情景，以找出在非典型事件期間正常行為會發生哪些變化。此外，該模擬還可以用于訓練應急響應人員應對受限或安全校園內的假設情景。

該項目由ORNL實驗室指導研究與開發計劃資助，UT-Battelle為能源部科學辦公室管理ORNL。