Создана система искусственного интеллекта, способная решить основную задачу области квантовой химии

Искусственный интеллект

Исследователи из Берлинского Свободного университета (Freie Universitat Berlin) разработали новую систему искусственного интеллекта, способную вычислять так называемое стандартное состояние уравнения Шредингера. Такой вид уравнения Шредингера является одной из фундаментальных вещей в области квантовой химии, при помощи его решения становится возможным определение химических и физических свойств молекул на основе данных расположения в пространстве атомов, входящих в эту молекулу.

Возможность математического решения уравнения Шредингера избавило бы человечество от необходимости проведения ресурсоемких и длительных лабораторных экспериментов. Однако, решение уравнения является весьма и весьма сложной задачей, до последнего времени решения, обеспечивающие достаточную точность прогнозов свойств, были найдены лишь для некоторых видов простейших молекул определенного типа, а решения уравнения для более сложных произвольных молекул не могут быть вычислены с приемлемым уровнем точности за приемлемое для этого время.

Для того, чтобы получить беспрецедентную на сегодня комбинацию точности и вычислительной эффективности исследователи из Германии разработали новый принцип глубинного машинного обучения и самообучения. В их подходе используется то, что одним из основополагающих принципов уравнения Шредингера в квантовой химии является волновая функция, математический объект, который полностью определяет поведение электронов в молекуле.

Основная проблема заключается в том, что волновая функция — это весьма многомерная математическая конструкция и очень трудно охватить абсолютно все ее нюансы, определяющие поведение отдельных электронов и их взаимодействие с другими электронами. Разработанная нейронная сеть не использует традиционных принцип представления волновых функций электронов в виде набора относительно простых математических примитивов, вместо этого она изучает и использует сложные образы волновой функции на основе данных о расположении и движении электронов возле или вокруг ядер атомов молекул.

Ученые отмечают, что специфической особенностью электронной волновой функции является высокий уровень ее асимметрии, к примеру, когда два электрона меняются местами, знак волновой функции меняется на обратный. Эта особенность и множество других подобных изначально встроены в архитектуру нейронной сети, которая работает на основе известного принципа исключения Паули. Из-за этого новая система искусственного интеллекта получила название «PauliNet» и ученые продолжают работу над ней, стремясь повысить ее эффективность, точность результатов до уровня, когда эти результаты уже будет возможно использовать на практике.

Ключевые слова:
Искусственный, Интеллект, Нейронная, Сеть, PauliNet, Решение, Уравнение, Шредингер, Квантовая, Химия, Волновая, Функция, Электрон

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Физики создали модель сложной квантовой системы при помощи искусственной не …
  • 2000 атомов в двух местах одновременно — новый рекорд в области создания со …
  • Создана система искусственного интеллекта, рассчитывающая результаты органи …
  • Проведены вычисления рекордной по масштабам компьютерной модели из области …
  • Ученым удалось физически разделить два квантовых состояния одного иона
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Создан квантовый компьютер, способный предсказывать 16 вариантов развития будущего
    Когда исследователи из Технологического университета Наньянга (Nanyang Technological University), Сингапур, включают созданный ими квантовый компьютер, он, этот компьютер, становится способным видеть будущее, точнее, 16 ...
    Новый китайский фотонный квантовый компьютер продемонстрировал квантовое превосходство
    Группа исследователей, в состав которой вошли ученые из различных китайских научных учреждений и университетов, создали, произвели запуск и тестирование нового фотонного квантового компьютера. Во ...
    Создан первый опытный образец «молекулярного жесткого диска», способного хранить большие объемы информации
    В настоящее время ученые из различных групп и организаций прикладывают большие усилия, направленные на создание устройств хранения информации, способных кодировать эту информацию в структуре ...
    Ученые разработали первые отладочные инструменты для программ квантовых компьютеров
    Любой человек, имеющий отношение к программированию, знает, что отладка написанного программного кода является самым длительным и самым тяжелым этапом цикла разработки программного обеспечения. Успех ...
    Компания IBM представляет самый маленький компьютер на сегодняшний день
    На конференции IBM Think 2018, помимо традиционного прогноза "5in5", прогноза по поводу новых технологий, которые войдут в нашу жизнь на протяжении следующих пяти лет, ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика