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

Adrian Popovici 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
Creșterea în greutate este cauzată de anumite alimente, nu de mâncatul în exces. Rezultatele unui studiu
Creșterea în greutate este cauzată de anumite alimente, nu de mâncatul în exces. Rezultatele unui studiu
Christopher Nolan va regiza un film despre Oppenheimer, „tatăl bombei atomice”
Christopher Nolan va regiza un film despre Oppenheimer, „tatăl bombei atomice”
Pfizer: Vaccinul anti-COVID la copiii de peste 5 ani este sigur
Pfizer: Vaccinul anti-COVID la copiii de peste 5 ani este sigur
Unul dintre cele mai CONTROVERSATE asasinate din istoria României. De ce a fost ucis Armand Călinescu
Unul dintre cele mai CONTROVERSATE asasinate din istoria României. De ce a fost ucis Armand Călinescu
Bitcoin este în scădere din cauza temerilor cu privire la mediu
Bitcoin este în scădere din cauza temerilor cu privire la mediu
Vremea în următoarele săptămâni. Temperaturi în scădere și perioade cu ploi
Vremea în următoarele săptămâni. Temperaturi în scădere și perioade cu ploi
Lavă înaltă de 15 metri, aruncată de vulcanul de pe insula spaniolă La Palma. Mii de persoane, evacuate
Lavă înaltă de 15 metri, aruncată de vulcanul de pe insula spaniolă La Palma. Mii de persoane, evacuate
Un celebru templu hitit va fi excavat. Ce caută arheologii
Un celebru templu hitit va fi excavat. Ce caută arheologii
A fost descoperit mormântul unui rege urartian îngropat cu patru cai
A fost descoperit mormântul unui rege urartian îngropat cu patru cai
Cum au ajuns cercetătorii să elibereze accidental fluturi infectați de viespi parazitare
Cum au ajuns cercetătorii să elibereze accidental fluturi infectați de viespi parazitare
Cercetătorii au creat o simulare cu întregul Univers pe care o putem chiar descărca sau explora online
Cercetătorii au creat o simulare cu întregul Univers pe care o putem chiar descărca sau explora online
Cercetătorii au descoperit specii marine cu diformități asociate unei deversări de petrol din 2010
Cercetătorii au descoperit specii marine cu diformități asociate unei deversări de petrol din 2010
Metoda prin care oamenii de știință vor să răcorească Pământul
Metoda prin care oamenii de știință vor să răcorească Pământul
Care este cel mai vechi sit arheologic cunoscut din lume? Dilemele cercetătorilor
Care este cel mai vechi sit arheologic cunoscut din lume? Dilemele cercetătorilor
Întâlnire cu un urs în inima pădurii. Un angajat Romsilva a filmat momentul
Întâlnire cu un urs în inima pădurii. Un angajat Romsilva a filmat momentul
Impact uriaș pe Jupiter. Ceva a explodat în atmosferă, iar momentul a fost surprins de astronomi amatori
Impact uriaș pe Jupiter. Ceva a explodat în atmosferă, iar momentul a fost surprins de astronomi amatori
Un eveniment masiv de „înflorire” a fitoplanctonului, cauzat de incendiile de vegetație din Australia
Un eveniment masiv de „înflorire” a fitoplanctonului, cauzat de incendiile de vegetație din Australia
O nouă reușită pentru SpaceX și zborul spațial comercial. Ce a făcut echipajul Inspiration4 timp de trei zile pe orbita Pământului
O nouă reușită pentru SpaceX și zborul spațial comercial. Ce a făcut echipajul Inspiration4 timp de trei zile pe orbita ...