ИИ THOR решил одну из самых сложных задач физики за секунды

Учёные из Университета Нью-Мексико и Национальной лаборатории Лос-Аламоса представили систему искусственного интеллекта THOR, способную решать одну из самых сложных задач статистической физики, сообщили xrust. То, на что раньше уходили недели вычислений, теперь выполняется за секунды, открывая новые возможности для науки и промышленности.

Что произошло и почему это важно

Исследователи разработали новый подход к вычислениям, который помогает понять, как ведут себя материалы на уровне атомов. Это важно для создания:

• прочных металлов
• новых сплавов
• материалов для электроники
• веществ, работающих при экстремальных температурах и давлениях

Ключевая особенность системы THOR — способность быстро рассчитывать так называемые конфигурационные интегралы. В упрощённом виде это математический способ описать, как взаимодействуют частицы в веществе.

Ранее такие расчёты были настолько сложными, что:

• занимали недели или месяцы
• требовали суперкомпьютеров
• давали лишь приблизительные результаты

Теперь же THOR справляется с задачей за секунды.

Почему раньше это считалось почти невозможным

Главная проблема — так называемое «проклятие размерности». Чем больше частиц в системе, тем быстрее растёт сложность вычислений.

Простыми словами:

• каждая новая частица увеличивает число возможных взаимодействий
• вычисления растут не линейно, а лавинообразно
• даже мощные компьютеры не справлялись с точными расчётами

По словам профессора Димитера Пецева, традиционные методы могли потребовать времени, превышающего возраст Вселенной.

Учёные использовали обходные методы:

• молекулярную динамику
• моделирование Монте-Карло

Но они давали лишь приближённые результаты.

Как работает THOR

Система THOR использует комбинацию искусственного интеллекта и особой математической техники — тензорных сетей.

Если объяснить максимально просто, THOR:

1. Делит огромную сложную задачу на множество маленьких частей
2. Анализирует их отдельно
3. Объединяет результат в точное решение

Дополнительно система:

• выявляет скрытые симметрии в материалах
• сокращает объём вычислений
• сохраняет высокую точность

Старший научный сотрудник Лос-Аламоса Боян Александров отметил:

«Точное определение термодинамического поведения углубляет наше понимание физики и открывает новые возможности для металлургии».

Результаты тестирования

Учёные проверили THOR на разных типах материалов:

• медь
• аргон под высоким давлением
• твёрдые фазовые переходы олова

Результаты показали:

• совпадение с классическими методами
• ускорение вычислений более чем в 400 раз
• сохранение точности

Это означает, что теперь сложные научные расчёты можно выполнять практически в реальном времени.

Что это меняет для науки и технологий

Появление THOR может ускорить развитие сразу нескольких областей:

• материаловедение
• физика твёрдого тела
• химия
• энергетика

Практическое применение включает:

• разработку новых батарей
• создание сверхпрочных материалов
• моделирование условий в недрах планет
• улучшение промышленных процессов

Кроме того, система легко интегрируется с современными моделями машинного обучения, что делает её универсальным инструментом для исследований.

Мнение экспертов

По словам исследователей, THOR задаёт новый стандарт вычислений в физике.

Эксперты подчёркивают, что главное достижение — не просто ускорение, а возможность прямого решения задач, которые раньше считались практически недостижимыми.

Телеграфно о новшестве

Задача вычисления конфигурационных интегралов остаётся одной из ключевых в статистической механике уже более 100 лет. Она лежит в основе понимания свойств веществ на атомном уровне.

До появления THOR учёные были вынуждены использовать приближённые методы, поскольку прямые вычисления считались слишком сложными даже для современных суперкомпьютеров.

По материалам: Официальный материал исследования: https://www.lanl.gov.  Университет Нью-Мексико: https://www.unm.edu