رؤى المستقبل

ثورة الذكاء الاصطناعي: أجهزة الكمبيوتر المكتبية تحل الآن مسائل رياضية بمستوى الحواسيب الفائقة في ثوانٍ باستخدام DIMON

AI
رؤى الذكاء والمستقبل
· · 3 دقائق قراءة
ثورة الذكاء الاصطناعي: أجهزة الكمبيوتر المكتبية تحل الآن مسائل رياضية بمستوى الحواسيب الفائقة في ثوانٍ باستخدام DIMON

في تطور رائد، كشف باحثون في جامعة جونز هوبكنز عن DIMON (Diffeomorphic Mapping Operator Learning)، وهو إطار عمل جديد للذكاء الاصطناعي قادر على حل المسائل الرياضية المعقدة، وتحديداً المعادلات التفاضلية الجزئية، بسرعات لم تكن ممكنة في السابق إلا بواسطة الحواسيب الفائقة. يسمح هذا الاختراق في مجال الذكاء الاصطناعي لأجهزة الكمبيوتر المكتبية بإجراء حسابات كانت تستغرق أيامًا، مما يقلل أوقات الحساب إلى ثوانٍ معدودة. من المقرر أن يؤدي تأثير هذا الابتكار إلى إحداث ثورة في المجالات الهندسية والعلمية من خلال تسريع نمذجة الأنظمة المعقدة بشكل كبير.

المزايا الرئيسية لـ DIMON

  • السرعة والكفاءة: يقلل DIMON بشكل كبير من الوقت اللازم لحل المعادلات التفاضلية الجزئية، من أيام إلى ثوانٍ. يسمح هذا الحساب المتسارع بالنمذجة والتحليل في الوقت الفعلي.
  • إمكانية الوصول من سطح المكتب: يوفر إطار العمل قوة معالجة بمستوى الكمبيوتر الفائق لأجهزة الكمبيوتر المكتبية القياسية، مما يجعل عمليات المحاكاة المعقدة أكثر سهولة للباحثين والمهندسين.
  • تعدد الاستخدامات: يمكن تطبيق DIMON على مجموعة واسعة من المشكلات في مختلف المجالات، بما في ذلك التصميم الهندسي واختبارات التصادم وأبحاث جراحة العظام ومحاكاة القلب.
  • القدرة على تغيير الشكل: يتعلم الذكاء الاصطناعي كيفية سلوك الأنظمة الفيزيائية عبر أشكال مختلفة، مما يلغي الحاجة إلى إعادة حساب الحلول من البداية لكل هندسة جديدة.

كيف يعمل DIMON

  • يستخدم DIMON الذكاء الاصطناعي لفهم سلوك الأنظمة الفيزيائية عبر أشكال مختلفة.
  • بدلاً من تقسيم الأشكال إلى شبكات وحل المعادلات بشكل متكرر، يتوقع DIMON النتائج بناءً على الأنماط التي تم تعلمها.
  • يقوم إطار العمل بحل المعادلات التفاضلية الجزئية على شكل واحد ثم يربط الحل بأشكال جديدة متعددة. تعد قدرة “تغيير الشكل” هذه ميزة أساسية.

تطبيق واقعي: التوائم الرقمية للقلب

  • تم اختبار إطار العمل على أكثر من 1000 “توأم رقمي” للقلب (نماذج كمبيوتر مفصلة لقلوب مرضى حقيقيين).
  • توقع DIMON بدقة كيف تنتشر الإشارات الكهربائية عبر كل شكل قلب فريد.
  • تعد هذه القدرة بتقليل الوقت اللازم لتشخيص وعلاج اضطرابات ضربات القلب بشكل كبير، من أسابيع إلى 30 ثانية فقط، مما يسهل التكامل في سير العمل السريري اليومي.

التغلب على التحديات الحسابية

  • تتضمن الطرق التقليدية لحل المعادلات التفاضلية الجزئية تقسيم الأشكال المعقدة إلى شبكات، مما يصبح مكلفًا حسابيًا عند تغيير الأشكال.
  • يتغلب DIMON على هذا القيد من خلال الاستفادة من الذكاء الاصطناعي لتعلم سلوك النظام عبر أشكال مختلفة، مما يلغي الحاجة إلى إعادة الحسابات المتكررة.

الآثار المستقبلية

  • تتمتع هذه التقنية بالقدرة على تحسين التصاميم وتسريع المهام الهندسية.
  • يخطط الفريق لدمج علم أمراض القلب في إطار عمل DIMON لزيادة تعزيز قدراته التشخيصية.
  • يهدف الباحثون إلى إتاحة DIMON للمجتمع الأوسع لتسريع حلول التصميم الهندسي.

في الختام، يمثل DIMON قفزة كبيرة إلى الأمام في الذكاء الاصطناعي وعلم الحساب. إن قدرته على حل المسائل الرياضية المعقدة بسرعة على أجهزة الكمبيوتر القياسية لديه القدرة على تحويل الهندسة والبحث العلمي والتطبيقات السريرية. إن تعدد استخدامات إطار العمل وكفاءته يمهدان الطريق لابتكار أسرع وفهم أعمق للأنظمة المعقدة.


المصدر: Johns Hopkins University

مقالات ذات صلة

التعليقات

البريد لن يُنشر - يُستخدم للصورة الرمزية فقط

جاري تحميل التعليقات...