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
Названы специалисты, которых действительно не хватает в ИТ-сфере
Новости
Google раскрыла уязвимость в процессорах AMD: какие из них затронуты
Новости
Трамп придумал, как сохранить TikTok в США
Новости
Появился первый вирус для кражи данных с фото в iPhone
Новости
Шимпанзе используют разные диалекты для общения с самками
Наука
Tesla запустит беспилотные такси с роботами для уборки салона
Новости
Говорят ли женщины больше мужчин, проверили ученые
Наука
Закон Евросоюза позволил обойти запрет Apple на фильмы для взрослых
Новости
Ученые выяснили, на каком расстоянии инопланетяне заметят жизнь на Земле
Космос
На Марсе нашли «сейсмическое шоссе»: оно распространяет марсотрясения
Космос
Ледяной щит Гренландии разрушается быстрее, чем считалось
Наука
В Калтехе создали «умные» биосенсоры для непрерывного мониторинга здоровья
Новости
Немецкие инженеры создали «искусственные жабры» для глубоководных роботов
Наука
Уязвимость DeepSeek R1: китайский ИИ провалил 100% тестов на безопасность
Новости
Под Северным морем нашли гигантский след древнего ледника
Наука
Deep Research от OpenAI набрал рекордный балл в «Последнем экзамене человечества»
Новости
Глава OpenAI публично высказался после запуска DeepSeek
Новости
В России запустят в серийное производство контроллеры «ПЛК-Эльбрус»  
Новости
Гнев может повысить креативность, но с оговорками: новое исследование  
Новости
Только 10% людей могут управлять этими мышцами: как они работают
Наука