Метод может приблизить решение задачи тысячелетия — уравнений Навье — Стокса.
Лаборатория Google DeepMind вместе с учеными из США предложила метод на основе нейросетей, помогающий лучше понимать определенный вид математических задач. Изобретение может помочь в решении одной из задач тысячелетия.
Предложенный метод позволяет находить особые решения дифференциальных уравнений. Дифференциальные уравнения описывают многие физические процессы. Например, уравнение Навье — Стокса описывает изменение скорости потока жидкости или газа во времени. Решением такого уравнения является формула, выражающая скорость через параметр времени и характеристиками жидкости/газа.
Уравнения часто имеют множество решений, но часть из них приводит к физически невозможным показателям. Так, например, формула может предсказать бесконечную скорость потока. Поиск таких особых решений важен: он показывает границы применимости уравнения. Например, при тестировании крыла самолета уравнение динамики потока воздуха может давать аномальные значения, и результаты эксперимента становятся ненадежными.
DeepMind совместно с физиками и математиками разработали вычислительный метод для нахождения таких особых решений. Он использует нейросети и новый способ их обучения с высокой численной точностью. Метод уже протестировали на ряде уравнений и открыли новые группы особых решений.
Почему это важно?
Доказательство отсутствия особых решений у некоторых уравнений является сложной задачей. Например, до сих пор нет доказательства, что уравнение Навье — Стокса, описывающее движение жидкостей и газов, не имеет особых решений. Доказательство этой гипотезы входит в список из 7 задач тысячелетия с призом в 1 млн долларов. Пока решена только одна из них Григорием Перельманом.
Эта задача остается нерешенной уже более 200 лет. Новый метод, представленный учеными, полуавтоматический — его можно применять к большому спектру уравнений с относительно небольшим участием человека. То есть сложность задачи частично удалось переложить на компьютер. Возможно, новый метод поможет найти особые решения уравнения Навье — Стокса и опровергнуть гипотезу.
Это не первый случай, когда ученые используют возросшие технологические и вычислительные возможности для решения и исследования сложных задач. Например, Большой адронный коллайдер или AlphaFold, за который генеральный директор DeepMind получил нобелевскую премию.
США усилили контроль над лидирующими ИИ моделями, ученые смогли полностью прочитать античный свиток, не разворачивая его — что произошло в…
Агенты, которые самостоятельно планируют свои действия и пользуются внешними инструментами. Модели, способные работать с миллионами токенов. Системы, которые помогают сохранять…
Теперь в него входят тексты ВКонтакте — почти 11,3 млрд слов из соцсетей