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
Оказалось, мозг повреждается из-за работы: как защитить себя
Наука
В России открыли лабораторию генеративного ИИ для промышленности
Новости
В Канаде нашли странного трехглазого хищника, жившего 500 000 000 лет назад
Наука
Посмотрите на самый маленький и быстрый автономный двуногий робот
Новости
Анализ ДНК древних людей показал, когда возникла мутация, которая защищает от ВИЧ
Наука
Чат-боты с ИИ регулярно преувеличивают значимость научных открытий
Новости
Студент сконструировал робота, который побил рекорд по сборке кубика Рубика
Новости
Живые клетки излучают свет: он исчезает вскоре после смерти
Наука
Мошенники обманывают россиян через Telegram-ботов: какие сообщения они рассылают 
Новости
Оружие будущего скоро испытают в Японии: что это и как работает 
Новости
В такси будут только российские авто: Госдума приняла новый закон
Новости
Польша провела первый запуск суборбитальной ракеты: как прошли испытания
Новости
Этот символ блокирует сообщения в iOS: в чем причина сбоя
Новости
Посмотрите, что научился делать робот Tesla Optimus
Новости
Вирус-вымогатель впервые встроили прямо в процессор. Удалить его невозможно
Новости
В стерильных комнатах НАСА нашли 26 видов бактерий: они выживают в экстремальных условиях
Космос
Обсидиановые артефакты раскрыли огромную торговую сеть ацтеков
Наука
В России запустили отечественный ИИ-сервис для создания 3D-моделей
Новости
В подвале аргентинского суда нашли 80 коробок с нацистской пропагандой
Наука
НАСА озвучило «крик» умирающей звезды
Космос