Специалисты из Университета Нью-Мексико и Лос-Аламосской национальной лаборатории создали новый метод вычислений. Он помогает решить одну из самых трудных задач в физике, которой уже 100 лет. Речь идет о расчете конфигурационных интегралов. Новая система искусственного интеллекта получила название THOR AI.
Эти сложные расчеты нужны для описания того, как крошечные частицы взаимодействуют между собой. Они помогают предсказывать механические свойства различных материалов. Такие вычисления требуются для изучения поведения веществ при очень высоком давлении и создания новых материалов. Напрямую проводить эти расчеты раньше было невероятно сложно. Руководитель проекта Боян Александров отметил, что вычислять взаимодействия частиц особенно трудно при изучении высоких давлений или изменения состояния веществ.
Основная проблема заключалась в том, что при увеличении количества переменных сложность расчетов стремительно возрастает. С такой нагрузкой с трудом справляются даже самые современные и мощные компьютеры. Поэтому долгие десятилетия ученым приходилось использовать методы, которые просто моделировали движение атомов. Это требовало огромных затрат вычислительной мощности и занимало много времени.
Новый алгоритм позволяет делать такие расчеты напрямую. Программа использует особую математическую технику, которая представляет огромные объемы данных в виде набора простых связанных элементов. Искусственный интеллект разбивает сложную задачу на небольшие вычисления. Кроме того, система сама находит симметрию в структуре материалов, что дополнительно уменьшает объем работы для компьютера.
Благодаря новой технологии вычисления, на которые раньше уходили тысячи часов, теперь выполняются за несколько секунд. При этом точность результатов совершенно не снижается. Ученые уже проверили систему на меди, аргоне и олове. Итоги полностью совпали с данными долгих проверок, но были получены в 400 раз быстрее. В будущем эта разработка поможет ускорить создание новых материалов и лучше понять многие процессы в физике и химии.
