AI助力科学家攻克物理学计算难题,大大加速材料科学研究
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IT之家 9 月 16 日消息,周一,洛斯阿拉莫斯国家实验室⭐与新墨西哥大学的科研人员联合公布了一款人工智能(AI)框架,🤗该框架可助力解决物理学领域一项极具挑战性的计算难题。 😘这款名为“高维物体表示张量”(THOR)的 AI 框架,采用😉张量网络方法计算“位形积分(configurational 😴integral)”—— 这一核心方程描述了材料内部粒子的相🥳互作用机制。 THOR 人工智能以史无前例的速度加速了😢该方程的计算过程,为超级计算机节省了数周的运算时间。得益于此😴,科研人员能够更精准地预测金属与晶体在极端条件下的行为特征。🙌 THOR 人工智能的工作原理 据IT之家了解,🤯对位形积分的求解一直是困扰物理学家的难题,但该积分却是预测材🌟料性能的关键,包括材料的强度、稳定性,以及在极端条件下的变化😉能力。 THOR 人工智能通过张量网络数学方法解决了这👍一难题,将超级计算机原本需要数周的运算时间缩短至秒级,成功将😍曾经被认为“无法完成”的计算转化为高效、精准的流程。 🙄该项目负责人、洛斯阿拉莫斯国家实验室资深 AI 科学家博扬・🤯亚历山德罗夫表示:“位形积分用于捕捉粒子间的相互作用,其求解🎉难度大、耗时长是公认的问题,尤其在涉及极端压力或相变的材料科❤️学应用场景中,这一问题更为突出。” 他进一步补充道:“😍精准确定材料的热力学行为,不仅能深化我们对统计力学的科学认知🙄,还能为冶金学等关键领域提供重要参考。” 此项突破的重😎要意义 该科研团队将原本需要超级计算机模拟数周的计算任👏务,转化为可在数小时内完成的计算,为科研人员提供了一种强大的🙌新工具,助力其深入研究冶金学、相变现象以及高压条件下的材料特😆性,而这些领域对航空航天工程、清洁能源等众多产业均具有重要意🙌义。 可以这样类比:物理学家对位形积分的求解,相当于要🤗计算数十亿块乐高积木所有可能的拼接方式,其复杂程度可想而知。😎 这一问题的难度之高,即便借助超级计算机也难以高效求解😘。而该问题的突破,对冶金学、高压物理学及相变研究领域而言至关👏重要。 THOR 人工智能通过将庞大的数据立方体拆解为😉更小的关联组件,成功克服了“维度灾难”(高维数据处理难题),😡这一过程类似将杂乱的乐高积木重新整理成规整的链条。 当🚀与定制化插值算法结合使用时,这种“张量列车”技术能以更快的速😴度解决原本难以处理的问题。关键在于,其在将运算速度提升至分子😡动力学模拟的 400 倍的同时,仍保持了计算结果的精准度。 🤩 真实场景测试结果 科研人员在铜、氩、锡等多种高难🚀度测试场景中对 THOR 人工智能进行了验证: 在铜的🤔测试中,该框架精准复现了高密度条件下铜的内能与压力数据;在氩❤️的测试中,其计算结果与千兆帕压力下基于机器学习的分子动力学模🔥拟结果完全吻合;在锡的测试中,THOR 人工智能以极高的精度😊捕捉到了锡的固 - 固相变过程,生成完整的相图仅需 5.8 😂核时(core hours),而传统方法完成相同任务通常需要😊 2560 核时。未来应用前景 这项研究的影响可能远超😜理论层面。更快、更精准的建模技术有望加速新型合金的研发进程,🎉推动清洁能源技术的发展,并助力提升航空航天材料与电子材料的性😉能。 若 THOR 人工智能不仅能加快材料研发的速度,😎还有可能重塑科研人员在各学科领域解决高维问题的方式。 😆目前,这项突破性研究成果已发表于美国物理学会(APS)旗下期🥳刊。返回搜狐,查看更多
北京市:市辖区:(东城区、西城区、朝阳区、丰台区、石景山区、海淀区、门头沟区、房山区、通州区、顺义区、昌平区、大兴区、怀柔区、平谷区、密云区、延庆区)
天津市:市辖区:(和平区、河东区、河西区、南开区、河北区、红桥区、东丽区、西青区、津南区、北辰区、武清区、宝坻区、滨海新区、宁河区、静海区、蓟州区)
河北省:石家庄市:(长安区、桥西区、新华区、井陉矿区、裕华区、藁城区、鹿泉区、栾城区、井陉县、正定县、行唐县、灵寿县、高邑县、深泽县、赞皇县、无极县、平山县、元氏县、赵县、石家庄高新技术产业开发区、石家庄循环化工园区、辛集市、晋州市、新乐市)
唐山市:(路南区、路北区、古冶区、开平区、丰南区、丰润区、曹妃甸区、滦南县、乐亭县、迁西县、玉田县、河北唐山芦台经济开发区、唐山市汉沽管理区、唐山高新技术产业开发区、河北唐山海港经济开发区、遵化市、迁安市、滦州市)
秦皇岛市:(海港区、山海关区、北戴河区、抚宁区、青龙满族自治县、昌黎县、卢龙县、秦皇岛市经济技术开发区、北戴河新区)
邯郸市:(邯山区、丛台区、复兴区、峰峰矿区、肥乡区、永年区、临漳县、成安县、大名县、涉县、磁县、邱县、鸡泽县、广平县、馆陶县、魏县、曲周县、邯郸经济技术开发区、邯郸冀南新区、武安市)
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保定市:(竞秀区、莲池区、满城区、清苑区、徐水区、涞水县、阜平县、定兴县、唐县、高阳县、容城县、涞源县、望都县、安新县、易县、曲阳县、蠡县、顺平县、博野县、雄县、保定高新技术产业开发区、保定白沟新城、涿州市、定州市、安国市、高碑店市)
张家口市:(桥东区、桥西区、宣化区、下花园区、万全区、崇礼区、张北县、康保县、沽源县、尚义县、蔚县、阳原县、怀安县、怀来县、涿鹿县、赤城县、张家口经济开发区、张家口市察北管理区、张家口市塞北管理区)
承德市:(双桥区、双滦区、鹰手营子矿区、承德县、兴隆县、滦平县、隆化县、丰宁满族自治县、宽城满族自治县、围场满族蒙古族自治县、承德高新技术产业开发区、平泉市)
沧州市:(新华区、运河区、沧县、青县、东光县、海兴县、盐山县、肃宁县、南皮县、吴桥县、献县、孟村回族自治县、河北沧州经济开发区、沧州高新技术产业开发区、沧州渤海新区、泊头市、任丘市、黄骅市、河间市)
近日,《Nature》杂志的最新一期封面论文引起了广泛关注,😂研究主题是 DeepSeek-R1。这项研究由梁文锋教授团队😘主导,内容围绕如何通过强化学习来提升大型语言模型(LLM)的😢推理能力。早在今年1月,该研究已在 arXiv 上发布,受到😴学术界的高度评价。 在封面介绍中,《Nature》指出😍,如果大型模型能够规划解决问题的步骤,往往会得到更好的解决方👏案。这种推理能力与人类处理复杂问题的方式相似,但在人工智能领🥳域实现这一点面临着巨大的挑战。研究团队展示了如何在极少人工干🤗预的情况下训练出具备推理能力的模型。 DeepSeek💯-R1模型的训练采用强化学习策略,模型在正确解答数学问题时会❤️获得高分奖励,而答错则会受到惩罚。通过这样的机制,DeepS😉eek-R1学会了逐步推理、解决问题,并在给出答案前进行自我❤️验证,从而提高了其在编程和科学研究中的表现。 值得一提🤗的是,DeepSeek-R1被认为是首个经过权威学术期刊同行🚀评审的语言模型,这一成就标志着 AI 领域的一个重要里程碑。👏Hugging Face 的工程师 Lewis Tunsta🤩ll 对此表示,这是一个重要的先例,强调了行业规范的重要性,😊尤其是在评估 AI 系统潜在风险时。 此外,研究团队在🚀论文中对模型的训练数据类型和安全性进行了详细说明,避免了对模🤔型的拟人化描述,确保研究的严谨性和透明度。这一开放模式得到了😊同行的广泛赞誉,认为有助于提升公众对 AI 的信任。 🤩划重点:返回搜狐,查看更多
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