Η μελέτη των φυσικών φαινομένων έχει προσελκύσει την προσοχή των επιστημόνων εδώ και αιώνες. Ένα από τα πιο σύνθετα θέματα είναι η κίνηση των υγρών και των αερίων, όπως το πώς ο αέρας στροβιλίζεται γύρω από τα φτερά των αεροπλάνων ή πώς το νερό αναδεύεται σε έναν σωλήνα. Πρόσφατα, το εργαστήριο DeepMind της Google πέτυχε σημαντική πρόοδο σε αυτόν τον τομέα αξιοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη.
Παρά το γεγονός ότι κάποιοι επενδυτές αμφισβητούν αν η τεχνητή νοημοσύνη δικαιολογεί τα τεράστια κόστη της, η δραστηριότητα της DeepMind σε επιστημονικά ζητήματα μεγάλης σημασίας καταδεικνύει ότι η τεχνολογία αυτή μπορεί να παράγει σημαντικά και χρήσιμα αποτελέσματα.
Η DeepMind είναι ένα πρωτοποριακό ερευνητικό εργαστήριο τεχνητής νοημοσύνης, που εξαγοράστηκε από την Google πριν από περισσότερα από δέκα χρόνια. Τη διεύθυνση του εργαστηρίου έχει ο Ντέμης Χασάμπης, μαθηματικός και ερευνητής στον χώρο της τεχνητής νοημοσύνης, του οποίου η καθοδήγηση συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη της ομάδας και στη διαρκή εξέλιξη των δραστηριοτήτων της.
«Για να μπορέσω να κατανοήσω πλήρως τη σημασία της πρόσφατης ανακάλυψης της DeepMind, συμβουλεύτηκα την κόρη μου, Νόρα Γούλεϊ, που σπουδάζει μηχανολογία και ρευστοδυναμική στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον», λέει ο Ντέμης.
«Μοιράστηκα μαζί της το σχετικό blog και την επιστημονική δημοσίευση της DeepMind, και εκείνη μου παρείχε αναλυτικά σχόλια και εξηγήσεις, προσαρμοσμένες για όσους δεν έχουν εξειδικευμένες γνώσεις στα μαθηματικά ή τη φυσική», πρόσθεσε ο Ντέμης.
«Η συγκεκριμένη ανακάλυψη ενδέχεται να έχει σημαντικό αντίκτυπο στη μελέτη της δυναμικής των ρευστών και, γενικότερα, στη φυσική», είπε η Νόρα.
Σύμφωνα με τη Νόρα, «η κίνηση των υγρών χαρακτηρίζεται από υψηλή πολυπλοκότητα, και οι εξισώσεις που την περιγράφουν δεν επιλύονται με ακρίβεια. Για την εφαρμογή τους, οι επιστήμονες συχνά εισάγουν απλουστεύσεις, όπως η υπόθεση σταθερής ρευστότητας ή η ομαλή μεταβολή της πίεσης».
Παρά τις απλουστεύσεις αυτές, ακόμα και πολύ απλά σενάρια μπορεί να προκαλέσουν απρόβλεπτα αποτελέσματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η πίεση αυξάνεται έντονα και η ταχύτητα της ροής του υγρού μεταβάλλεται απότομα. Αυτά τα φαινόμενα ονομάζονται «ιδιαιτερότητες» και αναδεικνύουν τις περιπτώσεις όπου οι μαθηματικοί υπολογισμοί δεν επαρκούν για να περιγράψουν με ακρίβεια τη συμπεριφορά ενός υγρού.
Οι ιδιαιτερότητες χωρίζονται σε σταθερές και ασταθείς. Οι σταθερές εντοπίζονται σχετικά εύκολα, ενώ οι ασταθείς είναι πολύ πιο δύσκολο να προσδιοριστούν, καθιστώντας τη μελέτη των υγρών πιο σύνθετη.
Ανακάλυψη νέων ασταθών ιδιαιτεροτήτων με τεχνητή νοημοσύνη
Οι ερευνητές της DeepMind χρησιμοποίησαν προγράμματα τεχνητής νοημοσύνης, σχεδιασμένα να αναλύουν και να επεξεργάζονται πληροφορίες με βάση τους νόμους της φυσικής. Με αυτά τα εργαλεία, ανακάλυψαν νέα είδη ασταθών φαινομένων στα υγρά, που ήταν δύσκολο να εντοπιστούν μέσω συνηθισμένων μεθόδων μελέτης, σύμφωνα με το Business Insider.
Καθώς ενσωμάτωναν σταδιακά στοιχεία από τα μαθηματικά μοντέλα στα προγράμματα που ανέπτυξαν, κατάφεραν να επιτύχουν εξαιρετικά υψηλό επίπεδο ακρίβειας. Η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από αυτή τη διαδικασία επέτρεψε στους ειδικούς να τα εξετάσουν σε βάθος και να τα επιβεβαιώσουν επίσημα.
Στη δημοσίευσή τους, οι ερευνητές αναφέρουν ότι τα αποτελέσματα της μελέτης τους προσφέρουν έναν νέο τρόπο αντιμετώπισης σύνθετων θεμάτων που εξετάζονται στη φυσική. Η ανακάλυψη αυτή παρέχει επίσης σαφή εργαλεία και μεθόδους, που επιτρέπουν στους επιστήμονες να εξετάζουν με μεγαλύτερη ακρίβεια φαινόμενα που προηγουμένως ήταν πολύ δύσκολο να μελετηθούν.
Η σημασία των ασταθών ιδιαιτεροτήτων
Η ανακάλυψη αυτών των νέων ασταθών φαινομένων επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τις συνθήκες υπό τις οποίες τα υγρά παρουσιάζουν απότομες ή απρόβλεπτες αλλαγές κατά την κίνηση ή τη ροή τους.
Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα φαινόμενα σε διάφορους τομείς, όπως η αντίσταση των αεροσκαφών, η λειτουργία των μετεωρολογικών συστημάτων, η ροή του αίματος και η κατανομή της ενέργειας. Μακροπρόθεσμα, τέτοιες γνώσεις θα μπορούσαν να βελτιώσουν πρακτικές εφαρμογές, όπως η ομαλότερη διεξαγωγή πτήσεων.
Η Νόρα τόνισε ότι οι νέες ανακαλύψεις μπορούν να βελτιώσουν την παρακολούθηση της «θολότητας», δηλαδή των καταστάσεων όπου η κίνηση των υγρών καθορίζεται κυρίως από την ορμή τους και όχι από τις συνηθισμένες φυσικές τους ιδιότητες. Σε αυτές τις συνθήκες, η συμπεριφορά των υγρών γίνεται τόσο απρόβλεπτη που είναι δύσκολο να εκτιμηθεί εκ των προτέρων.
«Πολλά από τα λογισμικά που χρησιμοποιούμε για την παρακολούθηση της θολότητας υποθέτουν ότι οι εξισώσεις που καταφέραμε να συνθέσουμε με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης είναι απολύτως ακριβείς για όλες τις τιμές», είπε ο Ντέμης με βάση τη συζήτησή του με τη Νόρα.
«Δεν πρόκειται για εφαρμογή τεχνητής νοημοσύνης με άμεση επίδραση στην ιατρική ή τη βιολογία, αλλά η συγκεκριμένη χρήση δείχνει σαφώς βελτιωμένα αποτελέσματα σε σχέση με άλλες μορφές τεχνητής νοημοσύνης που εφαρμόζονται σήμερα στο διαδίκτυο», λέει ο Ντέμης.
Διαβάστε ακόμη
H κατρακύλα συνεχίζεται – Κάτω από τα $90.000 το bitcoin
Πώς χρησιμοποιούμε σωστά τα chopsticks
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο Θέμα