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

Autor: 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
NASA finanțează un test pe orbită al Starship
NASA finanțează un test pe orbită al Starship
Statistici alarmante. Mai mult de un sfert dintre copiii din România nu au acces la educația online
Statistici alarmante. Mai mult de un sfert dintre copiii din România nu au acces la educația online
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Cum arăta prima Dacia 1100 scoasă pe linia de producţie a uzinei de la Mioveni
Încălzirea afectează chiar și zonele cele mai adânci ale oceanelor
Încălzirea afectează chiar și zonele cele mai adânci ale oceanelor
Un clip în care geamul unei mașini Tesla se sparge de la sine a devenit viral pe internet
Un clip în care geamul unei mașini Tesla se sparge de la sine a devenit viral pe internet
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Cum au evoluat costumele de baie de-a lungul istoriei. Top 30 de imagini unice
Comisia Europeană a făcut primul pas spre reducerea la zero a poluării
Comisia Europeană a făcut primul pas spre reducerea la zero a poluării
Cercetătorii cred că știu de ce munții de pe Pluto sunt acoperiți de zăpadă
Cercetătorii cred că știu de ce munții de pe Pluto sunt acoperiți de zăpadă
Tratamente și soluții pentru COVID-19. Cele mai recente studii despre medicamentele folosite în tratarea infecției cu SARS-CoV-2
Tratamente și soluții pentru COVID-19. Cele mai recente studii despre medicamentele folosite în tratarea infecției cu ...
Vremea se schimbă dramatic. După câteva zile reci, urmează temperaturi de 25 de grade Celsius
Vremea se schimbă dramatic. După câteva zile reci, urmează temperaturi de 25 de grade Celsius
Atlanticul a trecut prin cea mai călduroasă decadă din ultimele trei milenii
Atlanticul a trecut prin cea mai călduroasă decadă din ultimele trei milenii
Cercetătorii au descoperit viteza maximă a sunetului
Cercetătorii au descoperit viteza maximă a sunetului
Top șapte incendii care au influențat major istoria
Top șapte incendii care au influențat major istoria
Un patogen care  a făcut ravagii secolul trecut ar putea cauza din nou probleme
Un patogen care  a făcut ravagii secolul trecut ar putea cauza din nou probleme
Premieră: Clujul construiește un parc de cercetare pentru tehnologii avansate în energii alternative
Premieră: Clujul construiește un parc de cercetare pentru tehnologii avansate în energii alternative
Teritoriul neatins de pandemie, în care nu a fost înregistrat niciun caz de COVID-19
Teritoriul neatins de pandemie, în care nu a fost înregistrat niciun caz de COVID-19
Terapia cu ajutorul câinilor, tot mai căutată în ultimul timp pentru copiii care suferă de autism
Terapia cu ajutorul câinilor, tot mai căutată în ultimul timp pentru copiii care suferă de autism
Cum a răspuns Samsung la decizia Apple de a scoate încărcătorul din cutia iPhone 12?
Cum a răspuns Samsung la decizia Apple de a scoate încărcătorul din cutia iPhone 12?