الذكاء الاصطناعي يحل لغزًا فيزيائيًا عمره 100 عام في ثوانٍ

كتبت:بوسي عبدالقادر

طور باحثون من جامعة نيو مكسيكو ومختبر لوس ألاموس الوطني إطار عمل ذكاء اصطناعي جديد يُسمى THOR AI، قادر على حل المهام المستحيلة المرتبطة بـ التكاملات التكوينية في الفيزياء الإحصائية، والتي استغرق العلماء قرونًا لتقديرها باستخدام الطرق التقليدية.

ما هي التكاملات التكوينية؟

التكاملات التكوينية هي عمليات حسابية تُستخدم للتنبؤ بكيفية تصرف المواد تحت ضغوط ودرجات حرارة مختلفة. تقليديًا، كان العلماء يعتمدون على محاكاة ديناميكيات الجزيئات أو محاكاة مونت كارلو لتقدير هذه التكاملات، لكن التعقيد الحسابي الهائل الناتج عن “لعنة الأبعاد” جعل هذه العمليات تستغرق أسابيع وربما أعمارًا طويلة، مع تقديم نتائج تقريبية فقط.

كيف يعمل THOR AI؟

يعتمد النظام على خوارزميات شبكات التنسور ودمجها مع نماذج تعلم آلي تمثل حركة وتفاعل الذرات، ما يتيح تمثيل البيانات عالية الأبعاد على شكل سلسلة من القطع الصغيرة المتصلة.

كما يستخدم النظام استراتيجية Tensor Train Cross Interpolation لضغط العمليات الحسابية، مع نسخة متخصصة للكشف عن التناظرات البلورية داخل المواد.

النتيجة: الحسابات التي كانت تستغرق آلاف الساعات أصبحت تُنجز الآن في ثوانٍ معدودة، مع الحفاظ على دقة النتائج.

أداء النظام

اختبر الباحثون THOR AI على مواد متعددة، بما في ذلك معادن مثل النحاس وغازات نبيلة تحت ضغط هائل. وأظهرت النتائج المنشورة في دورية Physical Review Materials أن أداء THOR AI كان أسرع بـ 400 مرة مقارنة بالطرق التقليدية، دون أي تنازل عن الدقة.

أهمية الإنجاز

قال دوك ترونغ، العالم في مختبر لوس ألاموس والمؤلف الرئيسي للدراسة:
“يفتح THOR AI الباب أمام اكتشافات أسرع وفهم أعمق للمواد”.

ويؤكد الباحثون أن هذا النظام يمكن أن يصبح أداة قيّمة لحل ألغاز فيزيائية وكيميائية مستعصية، مع تسريع الأبحاث والتجارب في مجالات متعددة، من تصميم المواد إلى الفيزياء النظرية.