Resuelven con inteligencia artificial un acertijo matemático clave para comprender nuestro mundo

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Este descubrimiento puede predecir cambios en distintos fenómenos físicos de nuestra realidad

A menos que sea físico o ingeniero, realmente no hay muchas razones para que sepa acerca de las ecuaciones diferenciales parciales. Estas pueden describir todo, desde el movimiento planetario hasta el de las placas tectónica, pero son muy difíciles de resolver.


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Investigadores del Instituto Tecnológico de California han creado una técnica con inteligencia artificial para resolver las más complicadas ecuaciones diferenciales, cuyas incógnitas son funciones de diversas variables independientes.

La nueva técnica de aprendizaje automático es mucho más precisa que los métodos desarrollados hasta ahora, a la vez que «generalizable», estima el portal informativo del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Esta última característica hace que la máquina se muestra capaz de resolver familias enteras de estas ecuaciones sin necesidad de reentrenamiento.

Primer Parcial. – Ecuaciones Diferenciales
Ecuaciones diferenciales (imagen orientativa)

Esta innovación tiene una gran importancia práctica, incluso más allá de las matemáticas, pues muchas de estas ecuaciones describen cambios en distintos cuerpos y líquidos, movimientos de planetas y de las placas tectónicas, turbulencia de aire que perturban vuelos y muchos otros fenómenos físicos de nuestra realidad. Se trata de las mismas fórmulas que son utilizadas para modelar órbitas espaciales, predecir la actividad sísmica y diseñar aviones seguros.

Los investigadores pusieron a prueba este nuevo aprendizaje en el modelado de una turbulencia aérea a partir de una condición inicial dada y vieron que los resultados prácticamente no se distinguen de las observaciones reales, lo que confirma la eficacia de la solución ofrecida:

Además, gracias a la inteligencia artificial, cálculos muy complejos y computacionalmente intensivos se aceleran hasta volverse 1.000 más rápidos que aquellos que recurren a las fórmulas matemáticas tradicionales. Este aumento de la capacidad computacional abre el camino al modelado de problemas aún mayores, estiman los expertos.


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FUENTE:

https://www.technologyreview.com/2020/10/30/1011435/ai-fourier-neural-network-cracks-navier-stokes-and-partial-differential-equations/

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