ИИ на ноутбуке вместо суперкомпьютера: алгоритм упростил сложное моделирование

Ученые разработали искусственный интеллект, способный решать сложнейшие математические задачи в тысячи раз быстрее традиционных методов, используя персональный компьютер вместо суперкомпьютера.

Исследователи из Университета Джонса Хопкинса представили инновационный подход к математическому моделированию, способный радикально изменить инженерные и научные исследования. Искусственный интеллект DIMON (Diffeomorphic Mapping Operator Learning), молниеносно решает сложные уравнения в частных производных, которые ранее требовали огромных вычислительных мощностей.

Уравнения в частных производных используются для моделирования процессов, таких как деформация автомобилей при столкновении, поведение космических кораблей в экстремальных условиях или распространение электрических сигналов в сердце. Эти уравнения преобразуют реальные сценарии в математические модели, прогнозирующие изменения объектов или сред.

Традиционно такие задачи решаются путем разбиения сложных форм, например крыльев самолета или человеческих органов, на сетки из множества небольших элементов. Затем для каждой части выполняются расчеты, которые затем объединяются в итоговое решение. Однако при изменении исходных форм, как в случае аварий или деформаций, требуется обновлять сетки и пересчитывать уравнения, что занимает много времени и требует мощных вычислительных ресурсов.

DIMON кардинально упрощает процесс, используя машинное обучение для выявления закономерностей в поведении физических систем. Вместо пересчета уравнений с нуля ИИ прогнозирует изменения, опираясь на ранее изученные шаблоны.

Исследователи отмечают универсальность технологии, например, ученые продемонстрировали ее работу на более чем тысяче цифровых моделей сердца. DIMON предсказал распространение электрических сигналов в уникальных формах сердец с высокой точностью. Это позволило сократить время диагностики сердечных аритмий с одной недели до 30 секунд — и при этом использовать обычный настольный компьютер вместо суперкомпьютера.

Благодаря новому подходу на основе ИИ скорость, с которой мы можем получить решение, невероятна. Время расчета прогноза цифрового близнеца сердца сократится с многих часов до 30 секунд, и он будет выполняться на настольном компьютере, а не на суперкомпьютере, что позволит нам сделать моделирование частью ежедневного клинического рабочего процесса.

Наталья Траянова, профессор биомедицинской инженерии и медицины Университета Джонса Хопкинса, соавтор исследования

DIMON может применяться практически в любой области, где требуется решение уравнений с частными производными — от авиакосмической отрасли и строительства до медицины и биоинженерии. Технология не только ускоряет вычисления, но и делает сложное моделирование доступным для исследователей, ранее ограниченных в ресурсах.


Читать далее:

Российские ученые потеряли доступ к БАК: что это значит для науки

Создан уникальный квантовый двигатель: Эйнштейн высмеивал эту идею

Скрытые подземные туннели времен Холодной войны нашли ученые НАСА

Иллюстрация на обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука
Открыта загадочная связь между уровнем кислорода и магнитным полем Земли
Космос
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости
Разработан нанопластырь с микроиглами, который может заменить биопсию
Наука
В глубинах Тихого океана обнаружили пауков, питающихся бактериями
Наука