Künstliche Intelligenz revolutioniert Ingenieurwesen: Dimon löst komplexe Probleme schneller als Supercomputer.
![KI übertrifft Supercomputer bei der Lösung von Ingenieurproblemen.](/images_webp/ai-surpassing-supercomputers-in-engineering-problem-solving.jpeg)
BerlinEin neuer Durchbruch in der Künstlichen Intelligenz revolutioniert die Lösung komplexer ingenieurtechnischer Herausforderungen. Wissenschaftler haben ein KI-System namens DIMON entwickelt, das Berechnungen erheblich schneller durchführt als vorherige Supercomputer. Dieses System löst zügig partielle Differentialgleichungen (PDEs), die entscheidend für das Verständnis realer Systeme und Prozesse sind.
Der DIMON-Rahmen steigert die Effizienz, indem er Lösungen für verschiedene Formen und Designs prognostiziert, ohne jedes Mal die Berechnungen von Grund auf neu beginnen zu müssen. Diese Effizienzsteigerung soll verschiedene ingenieurtechnische Aufgaben verbessern, wie zum Beispiel:
- Simulationen zum Crashtesten von Fahrzeugen
- Modellierung der Widerstandsfähigkeit in der Brückenbau-Ingenieurkunst
- Designoptimierung für Flugzeugkomponenten
- Biomedizinische Forschung, zum Beispiel Analyse von Herzkrankheiten
Traditionelle Methoden erfordern das Zerlegen komplexer Formen und erneute Berechnungen bei jeder Formänderung. DIMON nutzt KI, um zu lernen und vorherzusagen, wie physikalische Kräfte neue Formen beeinflussen, was den Prozess vereinfacht. Dieser Wechsel von komplizierten Berechnungen zu KI-Vorhersagen kann auf herkömmlichen Desktop-Computern erfolgen, ohne teure Supercomputer zu benötigen.
Künstliche Intelligenz revolutioniert Herz-Kreislauf-Diagnosen
Dr. Natalia Trayanovas Team an der Johns Hopkins University demonstriert, wie DIMON mit digitalen Herzmodellen funktioniert. Diese Technologie beschleunigt die Forschung zu Herzrhythmusstörungen und verkürzt die Diagnosedauer von einer Woche auf wenige Sekunden. Durch die schnelle Modellierung des individuellen Herzverhaltens können Ärzte rasch personalisierte Behandlungspläne erstellen. Mit diesem täglich angewandten KI-System sind Mediziner besser gerüstet, um ernste Zustände wie plötzlichen Herztod zu behandeln.
DIMON ist ein KI-Werkzeug, das in vielen Bereichen, in denen partielle Differentialgleichungen eine Rolle spielen, wie Luft- und Raumfahrt, Bauingenieurwesen und Elektronik, eingesetzt werden kann. Es ermöglicht die Entwicklung neuer Ideen und Technologien. DIMON arbeitet effizient und ist vielseitig einsetzbar, was die Forschung in Wissenschaft und Technik revolutionieren könnte. Es erleichtert und beschleunigt das Lösen dieser Gleichungen in verschiedenen Bereichen, was einen bedeutenden technologischen Fortschritt darstellt. Dadurch können laufende Projekte schneller voranschreiten und neue Designs und Simulationen erschaffen werden, die zuvor aufgrund von Computerbeschränkungen unmöglich waren.
DIMON bringt leistungsstarke Rechenleistung, die einst Supercomputern vorbehalten war, auf persönliche Computer. Dadurch erhalten mehr Menschen Zugang zu fortschrittlicher Rechentechnologie für Ingenieurprojekte. Forscher arbeiten an der Verbesserung dieser Technologie, die die Lösung komplexer Ingenieurprobleme in der Zukunft revolutionieren könnte.
Die Studie wird hier veröffentlicht:
http://dx.doi.org/10.1038/s43588-024-00732-2und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet
Minglang Yin, Nicolas Charon, Ryan Brody, Lu Lu, Natalia Trayanova, Mauro Maggioni. A scalable framework for learning the geometry-dependent solution operators of partial differential equations. Nature Computational Science, 2024; DOI: 10.1038/s43588-024-00732-2Diesen Artikel teilen