Сегодня 19 мая 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

ИИ на порядки упростил решение задач квантовой физики, но учёные пока не понимают как

Машинное обучение и искусственный интеллект способны обеспечить прорывы на множестве прикладных и научных направлений. Самыми интересными обещают оказаться успехи в области квантовой физики. Происходящее в квантовом мире сложно понять с позиции здравого смысла, но с точки зрения математики ничего необъяснимого там нет, хотя решать «квантовые» уравнения по-прежнему сложно. Новый подход обещает научить ИИ решать такие задачи намного быстрее.

 Визуализация взаимодействия электронов в кристаллической решётке. Источник изображения: Domenico Di Sante/Flatiron Institute

Визуализация взаимодействия электронов в кристаллической решётке (Модель Хаббарда). Источник: Domenico Di Sante/Flatiron Institute

По понятным причинам для описания квантовых явлений математики и физики используют упрощённые модели. Но даже в таком случае приходится иметь дело с сотнями, тысячами и даже миллионами уравнений для описания процессов взаимодействия ограниченного количества частиц на уровне квантовой механики. Например, для визуализации модели взаимодействия двух электронов в узле кристаллической решётки требуется решить 100 тыс. уравнений — по одному на каждый пиксель визуализации. Это требует колоссальных вычислительных ресурсов. Но ИИ обещает справиться с такой задачей без лишних затрат.

Международная группа итальянских и американских физиков и математиков смогла создать такую модель машинного обучения, которая свела решение задачи всего к четырём уравнениям на пиксель. Причём, без потери в точности. Правда, на обучение ИИ ушло две недели интенсивных вычислений, но результат себя оправдал. Более того, предложенная модель может использоваться для решения других задач применительно к задействованному математическому аппарату — методу ренормализационной группы, что расширит область применения предложенного инструмента физикой элементарных частиц (космологией) и нейронаукой.

«По сути, это машина, способная обнаружить скрытые закономерности, — сказал ведущий автор исследования Доменико Ди Санте (Domenico Di Sante). — Когда мы увидели результат, мы поняли, что это больше, чем мы ожидали. Мы действительно смогли уловить соответствующую физику».

Обычно метод ренормализационной группы оперирует множеством параметров и служит опорой для масштабирования процессов. Исследователи создали модель ИИ, которая на первом этапе создает связи в полноразмерной ренормализационной группе без упрощения, а затем таким образом модифицирует эти связи, чтобы свести все расчёты к небольшому набору уравнений с сохранением аналогичного результата. Конечный результат сохраняется, но пути движения к нему отличаются на множество порядков необходимой вычислительной мощности. Одна беда, учёные пока не понимают, как ИИ вычисляет пути оптимизации, но с этим они намерены разобраться в будущих исследованиях.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Huawei нарастила долю китайских компонентов в смартфонах серии Pura 70 6 ч.
Renault более не может рассчитывать на помощь Volkswagen в создании электромобиля за 20 000 евро 7 ч.
Пользователи новых iPad Pro обратили внимание на зернистость экрана 12 ч.
Минцифры пообещало тестовые зоны 5G по всей России и полноценные сети в городах-миллионниках до 2030 года 15 ч.
Новый iPad Pro получил медный логотип и оказался более ремонтопригодным, чем предшественник 15 ч.
Samsung готовит ноутбуки Galaxy Book4 Edge и Edge Pro с Arm-процессорами Qualcomm 18 ч.
256 ядер и 12 каналов DDR5: Ampere обновила серверные Arm-процессоры AmpereOne и перевела их на 3-нм техпроцесс 18 ч.
Короткие кабели затормозили внедрение DisplayPort 2.1 UHBR20 — сделать длиннее не получается 22 ч.
Новая технология активного шумоподавления с ИИ позволяет выделить определённые звуки и убрать все лишние 23 ч.
Чипы стали новой нефтью в борьбе мировых держав за лидерство 18-05 13:24