AI ajută la rezolvarea uneia dintre cele mai mari probleme nerezolvate ale fizicii

Cercetătorii de la ETH Zurich au reușit pentru prima dată să automatizeze modelarea turbulenței în lichide prin combinarea mecanicii fluidelor și a inteligenței artificiale. Abordarea lor se bazează pe combinația de Algoritmi de învățare automată de întărire cu turbulenți Simulare de fluxefectuat pe supercomputerul Piz Daint al Centrului Național Elvețian de Supercomputare.

Conform unei descrieri a cercetărilor publicate recent în jurnal Natura Inteligenței Machine a fost lansat, cercetătorii au dezvoltat noi algoritmi de învățare automată de întărire (RL) și i-au combinat cu o abordare fizică a modelării Turbulenţă.

Sursa imaginii: Pixabay

„Acum 25 de ani am fost pionierii combinației dintre AI și fluxurile turbulente”, relatează Petros Koumoutsakos, profesor la Laboratorul de Științe și Inginerie Computaționale de la ETH Zurich, în publicație. Cu un sfert de secol în urmă computerele nu erau suficient de puternice pentru a testa aceste idei. „Am realizat recent că rețelele neuronale convenționale nu sunt potrivite pentru rezolvarea unor astfel de probleme, deoarece modelul din ele influențează activ fluxurile de date pe care ar trebui să le completeze”, spune cercetătorul. Oamenii de știință au trebuit să adopte o abordare diferită a învățare automată utilizarea, în care algoritmul învață, pe tiparele din zona fluxuri turbulente a reactiona.

Modelarea și simularea fluxurilor turbulente este crucială în multe domenii ale științei și tehnologiei, de la construcția de mașini până la implantarea valvelor cardiace, de la prognoza meteo până la explicarea proceselor de naștere ale galaxiilor. Fizicianul Richard Feynman a numărat fenomenul Turbulențe fluide asupra celor mai importante probleme nerezolvate din fizica clasică. Este încă un domeniu intens de studiu pentru ingineri, oameni de știință și matematicieni care au creat modele computerizate de turbulență a fluidelor de peste șaizeci de ani Simulare de flux efectua.