AI revolutionerar tekniska utmaningar: överträffar superdatorer i snabb matematisk problemlösning
StockholmEn banbrytande utveckling inom artificiell intelligens revolutionerar vårt sätt att hantera komplexa ingenjörsutmaningar. Forskare har utvecklat ett AI-system vid namn DIMON som utför beräkningar avsevärt snabbare än de superdatorer vi tidigare använde. Detta nya system löser snabbt partiella differentialekvationer (PDE), vilka är avgörande för att förstå verkliga system och processer.
DIMON-ramverket ökar effektiviteten genom att förutse lösningar för olika former och designer utan att behöva omstarta beräkningar varje gång. Denna effektivitetsökning förväntas förbättra olika ingenjörsuppgifter, såsom:
- Simulering av krocktester för fordon
- Beräkning av hållfasthet vid brokonstruktion
- Optimering av design för flygplankomponenter
- Biomedicinsk forskning, exempelvis analys av hjärtproblem
Traditionella metoder innebär att dela upp komplexa former i delar och beräkna om varje gång formen ändras. DIMON använder AI för att lära och förutse hur fysikaliska krafter påverkar nya former, vilket förenklar processen. Denna övergång från komplexa beräkningar till AI-prognoser kan göras på vanliga skrivbordssensorer, vilket eliminerar behovet av dyra superdatorer.
Dr. Natalia Trayanovas team vid Johns Hopkins University har visat hur DIMON fungerar med digitala hjärtmodeller. Detta påskyndar forskningen kring hjärtarytmi och minskar diagnostiden från en vecka till bara sekunder. Genom att snabbt modellera en persons hjärtfunktion, kan läkare skapa snabba och skräddarsydda behandlingsplaner. Med hjälp av denna AI-teknik kan medicinska experter bättre hantera allvarliga tillstånd som plötslig hjärtdöd.
DIMON är ett AI-verktyg som kan användas inom flera områden där partiella differentialekvationer spelar en viktig roll, till exempel inom flyg, bygg- och elektronikindustrin. Verktyget möjliggör utveckling av nya idéer och teknologier. DIMON fungerar effektivt och kan tillämpas i många sammanhang, vilket kan revolutionera vetenskaplig och teknisk forskning. Det gör lösandet av dessa ekvationer snabbare och enklare inom olika fält, vilket innebär ett stort teknologiskt framsteg. Detta påskyndar arbetet med befintliga projekt och möjliggör skapandet av nya designer och simuleringar som tidigare hindrades av datorbegränsningar.
DIMON gör det möjligt att använda kraftfull datorkapacitet, som tidigare var begränsad till superdatorer, på persondatorer. Detta gör att fler människor kan använda avancerad datorteknik för ingenjörsprojekt. Forskare arbetar på att förbättra denna teknik, och den kan förändra hur vi löser svåra ingenjörsproblem i framtiden.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1038/s43588-024-00732-2och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
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/s43588-024-00732-2Dela den här artikeln