Аналіз процесів. Вчені створили новий метод ШІ для розв’язання складних математичних задач

Дослідники з Пенсильванського університету розробили новий метод штучного інтелекту для розв’язання складних математичних рівнянь, які допомагають визначати приховані причини явищ за видимими наслідками.

Про це пише видання Science daily.

Технологія може допомогти у вивченні ДНК, старіння та раку.

Йдеться про так звані обернені диференціальні рівняння. Вони дають змогу не просто передбачати результат за відомими правилами, а навпаки — аналізувати спостереження й визначати, які процеси їх спричинили.

Автори дослідження пояснили принцип на прикладі хвиль на воді. Якщо людина бачить кола на поверхні ставка, то може спробувати визначити, куди саме впав камінь. За словами професора матеріалознавства Вівека Шеноя, проблема полягає саме у пошуку прихованої причини, а не наслідку.

Такі рівняння використовують у багатьох галузях науки — від прогнозування погоди до вивчення того, як тепло поширюється в матеріалах або як ДНК організована всередині клітин.

Дослідники заявили, що традиційні методи ШІ погано працюють із шумними або складними даними. Для цього зазвичай потрібні великі обчислювальні ресурси, а результати можуть бути нестабільними.

Команда запропонувала інший підхід — спеціальні «шари згладжування». Вони очищують дані від шуму ще до того, як ШІ починає аналізувати зміни. Ідея базується на математичному методі, який у 1940-х роках описав математик Курт Отто Фрідріхс.

За словами дослідників, новий метод значно зменшив кількість помилок і водночас знизив потребу в обчислювальних потужностях.

Одним із головних напрямів застосування технології може стати вивчення хроматину — структури ДНК і білків усередині клітин. Саме вона впливає на те, які гени активуються або вимикаються.

Вчені зазначили, що ці структури мають розмір близько 100 нанометрів, але відіграють важливу роль у роботі клітин, старінні та розвитку хвороб.

Новий метод може допомогти не лише спостерігати за змінами в ДНК, а й прогнозувати їх. Дослідники припускають, що це відкриє шлях до нових методів лікування, якщо вдасться керувати процесами, які визначають поведінку клітин.

Окрім біології, технологію можна застосовувати у матеріалознавстві, фізиці рідин та інших сферах, де потрібно працювати зі складними рівняннями й неточними даними.

Источник: techno.nv.ua