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)

邢台市:(襄都区、信都区、任泽区、南和区、临城县、内丘县、柏乡县、隆尧县、宁晋县、巨鹿县、新河县、广宗县、平乡县、威县、清河县、临西县、河北邢台经济开发区、南宫市、沙河市)

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)

要说使用频率最高的家用电器,洗衣机一定榜上有名。 但如🙌果使用或者保养不当,洗衣机也会成为“细菌培养皿”,一些不明原😀因的皮肤过敏、咳嗽、鼻炎可能都和它有关。 01洗衣机是😎怎么变脏的? 洗衣机能清洗衣物,但自身也常常藏污纳垢。💯一项北京家用全自动洗衣机的微生物污染状况调查发现,洗衣机洗涤❤️水样中存在17种细菌。 上海市疾控中心曾抽查了128台⭐使用半年以上的洗衣机,结果显示,洗衣机洗涤桶内槽中的霉菌检出🤔率为60.2%,细菌总数检出率为81.3%,总大肠菌群检出率😡高达100%,有54.7%的洗衣机同时含有以上三种菌类。 🔥 那么,是什么原因导致洗衣机越来越脏呢? 洗衣机洗涤🎉筒和外筒之间有间隙,内筒壁有许多进出水的小孔。洗涤时,绒毛、🔥碎屑等污渍,会通过小孔附着在夹层及排水系统部件中。 日🔥积月累加上环境潮湿,细菌滋生较快,洗涤时通过水附着在衣物上,🙌可能引发多种疾病。 此外,洗衣机进水管处长期有水,细菌😜和霉菌会在潮湿的管壁上大量生长,也容易通过水流进入洗衣机,污🙌染内环境。 每次使用后,洗衣机内筒都会有少量积水,很多🎉人取出洗完的衣服,顺手就关上了洗衣机盖,甚至用布罩上,不利于😂水分蒸发,易滋生细菌。 02洗衣机不干净可能引发哪些疾🤗病? 洗衣机一旦滋生细菌、霉菌,不但洗不干净衣服,还会😅增加某些疾病的患病风险。 皮肤过敏 衣服洗涤剂中😂的游离物、衣物上的灰尘等易残留在洗衣机夹层中,形成水垢和污渍🤩,成为细菌的温床。 细菌残留在衣物上,会引发皮肤瘙痒或🤗过敏现象,免疫力低下的小孩、老人尤其要当心。 霉菌性疾😁病 霉菌也是重要的过敏原,能形成网状的菌丝体,产生大量😉孢子。霉菌孢子体积小,在空气中容易飞散,有些人会出现眼睛、皮👍肤发红发痒、鼻塞、咳嗽等情况。 除了皮肤病,还会诱发呼😍吸系统疾病,如咳嗽、哮喘、过敏性肺炎、鼻炎、霉菌性肺炎等。 💯 股癣、脚气 洗衣机水的温度一般在20摄氏度左右,😉是真菌繁殖适宜的温度,而且洗衣粉里有蛋白酶,使洗衣机非常有利🙌于真菌生长。 比如,感染红色毛癣菌会导致股癣、脚气。类🤩似的还有白色念珠菌,在身体免疫功能下降或局部菌群失调等特定的🤗情况下会致病,造成霉菌性阴道炎。 展开全文 03😉保养洗衣机的正确方法 为了避免洗衣机变成“脏衣机”,日💯常使用要注意以下几点。 用完要通风干燥 洗完衣服😁后要马上晾晒,及时排空洗衣机中的水,顶部开门的波轮洗衣机可用💯干抹布将里面的水擦干,侧开门的滚筒洗衣机还要把镶嵌在门口垫圈🙄中的水擦干。 每次用完洗衣机,建议通风30分钟至1小时😘后再盖上,炎热潮湿的季节要延长通风时间。进水管和排水管也要及😢时清洗和去除残留污水。 定期清洁 建议定期清洗洗😅衣机,在换季或洗衣频繁的季节,适当增加频次;每年可以拆机清理🤯一次,从根本上洗刷掉机器上的脏东西。 注意选择洗衣机专😉用洗涤剂,不要选择酸碱性较强的洗涤剂,以免降低洗衣机使用寿命🤩。另外,不要忘记清洗过滤网和过滤盒。 保证放置平稳 😁 洗衣机放置在不平坦的地方,不但会发出噪音,还会发生位移甚💯至损坏,影响工作效率和使用寿命。 如果噪音较大,可用双😴手按住洗衣机对角线上的两个角来检查底脚,调节平衡。洗衣服时,🔥也要注意衣物放置适量、均匀,避免机身晃动,清洗不净。 😁把握好力度、时间 很多人认为洗衣力度越大,清洁效能就越🤔好,习惯将转速提至最高。其实,洗衣力度太大反而会破坏衣物纤维👏,使用适当的转速就足够去除污垢了。 同样,洗涤衣物的时😂间过长,不等于一定能去除顽固的污渍,反而伤衣物,可先浸泡,然👏后用清洁剂洗局部污渍。 (生命时报)返回搜狐,查看更多😉

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