·
·
الذكاء الإصطناعي
حقق باحثون اختراقاً علمياً لافتاً بعد تطوير نظام ذكاء اصطناعي قادر على حل مشكلة فيزيائية معقدة خلال ثوانٍ فقط. هذه المشكلة حيّرت العلماء لنحو قرن كامل.
وطوّر فريق من University of New Mexico بالتعاون مع Los Alamos National Laboratory إطار عمل جديد يسمى THOR AI framework.
ويستطيع هذا النظام تنفيذ حسابات رياضية معقدة في الفيزياء الإحصائية بسرعة غير مسبوقة.
يحاول العلماء منذ عقود حساب ما يسمى Configurational Integrals. تساعد هذه الحسابات في فهم سلوك المواد عند تغير الضغط ودرجة الحرارة.
لكن المشكلة تكمن في تعقيد الحسابات. فكلما زاد عدد المتغيرات، ارتفع مستوى الصعوبة بشكل هائل.
ولهذا السبب ظهرت ظاهرة تعرف باسم Curse of Dimensionality. وتعني أن الحسابات تصبح شبه مستحيلة عندما ترتفع الأبعاد الرياضية.
يعتمد نظام THOR AI على تقنيات رياضية متقدمة مثل Tensor Networks.
أولاً، يقسم النظام البيانات الضخمة إلى أجزاء أصغر. بعد ذلك، يعالج كل جزء بشكل منفصل. ثم يجمع النتائج للحصول على الحل النهائي.
كما يستخدم النظام نماذج تعلم آلي لفهم تفاعلات الذرات. وبذلك يستطيع محاكاة المواد بدقة أعلى.
اعتمد العلماء سابقاً على تقنيات مثل المحاكاة الجزيئية وطرق مونت كارلو. لكن هذه الطرق تحتاج إلى وقت طويل لإجراء الحسابات.
في المقابل، يقلل THOR AI عدد العمليات الحسابية بشكل كبير. لذلك يستطيع إنجاز الحسابات خلال ثوانٍ فقط.
ووفق النتائج المنشورة في مجلة Physical Review Materials، يعمل النظام بسرعة أكبر بنحو 400 مرة مقارنة بالطرق التقليدية.
اختبر الباحثون النظام على عدة مواد. على سبيل المثال، شملت التجارب معادن مثل النحاس والغازات النبيلة تحت ضغط عالٍ.
وقد يغير هذا التطور طريقة دراسة المواد في الفيزياء والكيمياء. كما قد يسرّع اكتشاف مواد جديدة في المستقبل.
وقال الباحث Duk Trung من Los Alamos National Laboratory إن هذا النظام يفتح الباب أمام فهم أعمق لسلوك المواد واكتشافات علمية أسرع.
