Штучний інтелект сприяв науковцям у виявленні нових фізичних законів, пов’язаних з четвертим станом матерії.

У своєму дослідженні за допомогою штучного інтелекту вчені створили одне з найдетальніших на сьогодні описів фізичних процесів, що регулюють пилову плазму.

Фізики, використовуючи машинне навчання, виявили несподівані аспекти взаємодії частинок у складних системах. Їхня робота присвячена нереципрокним силам, коли одна частинка впливає на іншу інакше, ніж та відповідає на неї, повідомляє ScienceDaily.

У дослідженні брали участь експериментальні та теоретичні фізики з Університету Еморі. Вони поєднали спеціально розроблену нейронну мережу з лабораторними даними про пилову плазму.

Вчені довели, що штучний інтелект може не лише аналізувати дані або робити прогнози. За їхніми словами, ШІ здатен допомогти виявити абсолютно нові фізичні закони.

Високоточні дані про сили в пиловій плазмі

У своєму дослідженні за допомогою ШІ вчені створили одне з найдетальніших на сьогодні описів фізичних процесів, що керують пиловою плазмою. Ця система складається з іонізованого газу, наповненого взаємодіючими зарядженими частинками, включаючи мікроскопічні пилинки.

Завдяки своїй нейронній мережі фізики змогли описати нереципрокні сили з точністю понад 99%. Ці сили, як відомо, дуже важко виміряти та змоделювати.

Дослідники вважають, що цей підхід можна широко використовувати для систем, що складаються з багатьох взаємодіючих компонентів. Вони варіюються від промислових матеріалів, таких як фарба та чорнило, до груп живих клітин.

Відстеження руху частинок у 3D

У виданні зазначили, що лабораторія Бертона досліджує пилову плазму та подібні матеріали, відтворюючи їх у контрольованих експериментах. Дослідники поміщають маленькі пластикові частинки у вакуумну камеру, заповнену плазмою, щоб моделювати більш складні системи. Регулюючи тиск газу, вони можуть імітувати реальні умови та спостерігати, як частинки реагують на різні сили.

Для цього проєкту вчені розробили метод томографічної візуалізації, що дозволяє фіксувати тривимірний (3D) рух частинок. Лазерна смуга переміщується по камері, а високошвидкісна камера записує зображення. Потім ці знімки об’єднуються для реконструкції положень десятків частинок у часі, що дозволяє дослідникам детально відстежувати їхній рух.

Дивовижні результати та нові відкриття

У виданні додали, що після навчання на 3D-траєкторіях частинок ШІ успішно вловив складні взаємодії, включаючи асиметричні сили між частинками. Дослідники порівнюють цю поведінку з двома човнами, що рухаються по озеру. Кожен човен створює хвилі, які впливають на інший.

Ці результати також ставлять під сумнів попередні теорії. Згідно з однією з давніх ідей, електричний заряд частинки збільшується прямо пропорційно її розміру. Нові дані свідчать, що, хоча більші частинки дійсно несуть більший заряд, ця залежність є складнішою і залежить від таких факторів, як щільність і температура плазми.

ШІ допоміг відтворити обличчя чоловіка, який загинув під час виверження вулкана

Раніше вчені вперше використали штучний інтелект, щоб у цифровому форматі відтворити обличчя чоловіка, який загинув під час виверження вулкана Везувій.

Зображення відтворює чоловіка, чиї останки знайшли разом з ще однією людиною – вони намагалися втекти з міста в напрямку узбережжя під час катастрофи.