Home » Stiinta » Reţelele neurale ar putea să soluţioneze ”problema celor trei corpuri” de 100 de ori mai repede decât este posibil în prezent

Reţelele neurale ar putea să soluţioneze ”problema celor trei corpuri” de 100 de ori mai repede decât este posibil în prezent

11.09.2019
Reţelele neurale ar putea să soluţioneze ''problema celor trei corpuri'' de 100 de ori mai repede decât este posibil în prezent
Problema celor trei corpuri implică calcularea mişcării ulterioare pornind de la poziţa şi viteza iniţiale ale acestora.

„Problema celor trei corpuri” este una din problemele fundamentale ale fizicii şi mecanicii clasice. Această problemă a fost pusă prima dată pe foaie de către Isaac Newton, pornind de la legile mişcării şi atracţiei universale formulate de către acesta.

Această problemă pote fi adaptată atât în mecanica clasică, unde ar putea fi folosită pentru a modela mişcarea a trei corpuri, de exemplu: Soarele, Pământul şi Luna sau interacţiunea dintre găurile negre şi găurile negre binare; sau în mecanica cuantică, unde ar putea explica mişcarea a trei particule. Dat fiind faptul că mişcarea corpurilor analizate nu este repetitivă, fizicienii trebuie să abandoneze soluţiile analitice pentru o serie de matematici speciale. Din această cauză, acest subiect nu se numără printre „favoritele” fizicienilor, cu ajutorul cercetătorilor de la Universităţile Cambridge (Marea Britanie), Aveiro (Portugalia) şi Leiden (Olanda), reţelele neurale ar putea să fie folosite pentru a calcula mult mai repede, în comparaţie cu standardul actual, răspunsurile la această problemă, notează Science Alert.

Artificial Neural Network (ANN) este un algoritm de inteligenţă artificială care este inspirat din reţelele neuronale biologice, care a fost „antrenat” cu ajutorul unor baze de date ale mai multor variaţii ale problemei celor trei corpuri şi cu o serie de soluţii pentru această problemă. Testele ceretătorilor au arătat că ANN poate calcula un răspuns mult mai repede faţă de standardul din prezent.

„Un ANN instruit poate înlocui soluţiile numerice existente, permiţând simulări rapide şi scalabile ale sistemelor cu mai multe corpuri pentru a arunca lumină asupra fenomenelor deosebite, cum ar fi formarea sistemelor binare de găuri negre sau originea prăbuşirii miezului în grupuri de stele dense”, au scris cercetătorii în studiul lor.

Cercetătorii au comparat ANN cu „Brutus”, un alt sistem de rezolvare al acestor probleme de 10.000 de ori, 9.900 pentru antrenarea inteligenţei artificiale şi 100 pentru confirmarea datelor obţinute. Pornind de la calculele din perioada de antrenament, ANN a produs 5.000 de noi scenarii care pot fi luate în calcul.

Oamenii de ştiinţă care au colaborat pentru a produce ANN recunosc că studiul lor prezintă o serie de probleme: acesta nu a fost supus atenţiei altor ceretători şi, mai important, algoritmul lor operează cu o serie de simplificări şi asumpţii, fiind mai degrabă o dovadă a viabilităţii acestui sistem de calcul.

„În cele din urmă, considerăm că acea reţea poate fi instruită pentru efectuarea calculelor necesare problemelor haotice mai complexe, cum ar fi problema cu patru şi cinci corpuri, reducând şi mai mult dificultăţile de calcul”, au scris cercetătorii în studiul lor.

Studiul a fost publicat pe serverul arXiv.

Citeşte şi:

 

Cele mai noi articole
Inginerii NASA și-au făcut un selfie remarcabil în oglinzile de aur uriașe ale Telescopului Spațial James Webb
Inginerii NASA și-au făcut un selfie remarcabil în oglinzile de aur uriașe ale Telescopului Spațial James Webb
Primul brevet de invenţie obţinut de un român. Cine a fost Petrache Poenaru
Primul brevet de invenţie obţinut de un român. Cine a fost Petrache Poenaru
În două luni vom putea reveni la normalitate, susține încă un expert care spune că pandemia va fi învinsă anul acesta
În două luni vom putea reveni la normalitate, susține încă un expert care spune că pandemia va fi învinsă anul acesta
Românii au aplicat în număr record pentru locuri de muncă în 2021
Românii au aplicat în număr record pentru locuri de muncă în 2021
Europa e din ce în ce mai bătrână – doar 16% din populaţie are între 15 şi 29 de ani
Europa e din ce în ce mai bătrână – doar 16% din populaţie are între 15 şi 29 de ani
ProSport.ro – site-ul pe care românii au petrecut cel mai mult timp! Halep, noul antrenor al ”naționalei” sau Djokovic, printre subiectele de interes major
ProSport.ro – site-ul pe care românii au petrecut cel mai mult timp! Halep, noul antrenor al ”naționalei” sau Djokovic, ...
„Muntele care arde”, focul misterios din Australia nestins de cel puțin 6.000 de ani
„Muntele care arde”, focul misterios din Australia nestins de cel puțin 6.000 de ani
Ar putea exista vreodată creaturi de mărimea lui Godzilla sau King Kong?
Ar putea exista vreodată creaturi de mărimea lui Godzilla sau King Kong?
6 instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești de dragul științei
6 instrumente spațiale care s-au ciocnit de corpuri cerești de dragul științei
Bulele de aer din gheața din Antarctica indică o cauză a scăderii oxigenului
Bulele de aer din gheața din Antarctica indică o cauză a scăderii oxigenului
Chiar este posibil să devii accidental alergic la carnea roșie. Explicația științifică
Chiar este posibil să devii accidental alergic la carnea roșie. Explicația științifică
Lusitania, nava care a contribuit la intrarea SUA în Primul Război Mondial
Lusitania, nava care a contribuit la intrarea SUA în Primul Război Mondial
Experții spun că Omicron este „cel mai exploziv și mai transmisibil virus din istorie”
Experții spun că Omicron este „cel mai exploziv și mai transmisibil virus din istorie”
„Soarele artificial” al Chinei a doborât un nou record mondial pentru fuziunea plasmei
„Soarele artificial” al Chinei a doborât un nou record mondial pentru fuziunea plasmei
Forțele Spetsnaz, arma cea mai de preț a Rusiei
Forțele Spetsnaz, arma cea mai de preț a Rusiei
Un vehicul electric inspirat de Tesla Cybertruck te-ar putea ajuta să cureți zăpada
Un vehicul electric inspirat de Tesla Cybertruck te-ar putea ajuta să cureți zăpada
Un dietetician explică de ce nu toate caloriile sunt la fel
Un dietetician explică de ce nu toate caloriile sunt la fel
Masculii tineri de elefant își controlează agresivitatea dacă în apropiere se află masculi mai în vârstă
Masculii tineri de elefant își controlează agresivitatea dacă în apropiere se află masculi mai în vârstă