Google DeepMind представил исследование, которое может перевернуть представления о фундаментальных задачах физики и математики. Учёные применили искусственный интеллект для анализа уравнений, описывающих движение жидкостей, и обнаружили закономерности, которые десятилетиями оставались неуловимыми для математиков.
Речь идёт о так называемых сингулярностях — моментах, когда классические уравнения перестают работать и выдают абсурдные значения вроде «бесконечного давления» или «бесконечной скорости». Эти сбои давно считались главной загадкой гидродинамики и вызывали ожесточённые споры в научном сообществе.
Особое внимание команда уделила уравнениям Буссинеска, которые описывают движение жидкостей с разной плотностью (например, тёплой и холодной воды), и IPM-уравнениям, моделирующим поведение жидкостей в пористых средах, вроде нефтяных пластов. Эти модели важны для понимания океанических течений, климата и энергетики, но до сих пор оставались тёмной зоной.
Для анализа DeepMind применил нейросетевую технологию PINNs — Physics-Informed Neural Networks. В отличие от стандартных моделей машинного обучения, они учитывают законы физики при обучении, что позволяет получать более точные и физически осмысленные результаты.
Результаты оказались впечатляющими. ИИ не только подтвердил уже известные сценарии возникновения сингулярностей, но и нашёл новые их типы. Более того, нейросеть смогла проследить закономерности развития этих «сбоев» с точностью, сопоставимой с классическими методами вычислений.
Главный вывод исследования — ИИ может стать ключевым инструментом в решении фундаментальных проблем физики и математики. Это важно для уравнений Навье–Стокса — одних из самых известных и сложных уравнений гидродинамики, разгадка которых входит в список «задач тысячелетия» с премией в миллион долларов. DeepMind фактически показал, что нейросети способны продвигаться в тех областях, где люди застряли на десятилетия.
Делегируйте часть рутинных задач вместе с BotHub! Для доступа к сервису не требуется VPN и можно использовать российскую карту. По ссылке вы можете получить 100 000 бесплатных токенов для первых задач и приступить к работе с нейросетями прямо сейчас!
Подробнее
Источник: habr.com