Российские ученые улучшили метод химического моделирования Deep Mind

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Ученые из Российского квантового центра совместно с коллегами из НИТУ МИСиС повысили производительность фермионной нейронной сети (FermiNet), созданной дочерней компанией Google, британским разработчиком систем искусственного интеллекта DeepMind. В ходе эксперимента, выполненного при поддержке РНФ и Исследовательского центра Nissan, специалисты применили нейросеть FermiNet и облачную платформу квантовых вычислений QBoard для моделирования химических систем большего размера. Результаты описаны в научном журнале International Journal of Quantum Chemistry.

Исследователи в самых разных областях науки регулярно используют вычислительные архитектуры на основе искусственных нейронных сетей, чтобы анализировать огромные объемы данных и прогнозировать поведение отдельных систем. Так, в 2020 году DeepMind впервые применил фермионную нейросеть для решения одной из ключевых задач в области химии — уравнения Шредингера для электронов в молекулах.

Большинство задач в квантовой механике не могут быть решены с получением точного ответа, поэтому ученые вынуждены использовать аппроксимацию — научный метод, состоящий в поиске приблизительных значений за счет замены объектов упрощенными аналогами. Варьируя свободные параметры, физикам удается находить волновые функции, наиболее точно описывающие состояние системы. Эта форма поиска — анзац — активно применяется в квантовой химии, поскольку моделирование элементарных химических реакций все еще дается ученым с большим трудом даже для малого числа атомов в системе.

Фото с сайта deepmind.com.
Фото с сайта deepmind.com.
Источник: www.vesti.ru

В рамках эксперимента совместная команда из физиков, химиков и специалистов в области машинного обучения использовала в качестве анзаца архитектуру FermiNet. Далее эксперты приступили к итеративному улучшению нейросети за счет обновленной процедуры ее обучения. В ходе расчетов использовались инструменты облачной платформы квантовых вычислений QBoard. Ученые не только получили возможность симулировать системы большей размерности, чем позволяла оригинальная архитектура FermiNet, но и повысили точность классических вычислений в электрон-ядерном и электрон-электронном взаимодействии.

Результаты были продемонстрированы в процессе моделирования азота, угарного газа, этилена, фтороводорода и ряда других молекул. В перспективе полученные данные могут использоваться в фармакологии для создания новых лекарств, материаловедении и топливной промышленности.

«Комбинация методов машинного обучения и квантовой химии дает сегодня очень интересные результаты. Подобные междисциплинарные взаимодействия физиков, химиков, биологов, программистов приводят к обогащению классических подходов и таким интересным гибридным решениям как наш кейс по использованию QBoard для развития сети FermiNet», — подчеркнул Алексей Федоров, руководитель научной группы «Квантовые информационные технологии» Российского квантового центра.

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

4 комментария

Добавить комментарий

B
Пока в физике фундаментальный застой — так и будем рассчитывать нерассчитываемое (гадать на кофейной гуще). Нужен принципиальный скачок вглубь структуры вещества — на следующий уровень «элементарности» частиц. Стандартная модель уже не тянет. Вернее, тянет нас вниз.
350606431@vkontakte
синтезатор с таким названием есть
N
Да ладно, все же по фильмам знают, что спасти Галактику можно будет совершив квантовый скачок с помощью двигателя, крепко прижатого ломом или большим газовым ключом.
P
Удачи ребятам, конечно, но двухатомные молекулы и сейчас считаются за секунды на любой персоналке, а метод фрагментарных потенциалов был новинкой лет так 10 назад. Вот сделай они метод учёта окружения, в том числе для переходных состояний, вот это было бы да, а то всё считают коней в вакууме.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Воздушный змей над Атлантикой: как Маркони принял радиосигнал из Европы

В декабре 1901 года на вершине Сигнал-Хилл над Сент-Джонсом дул такой ветер, что обычную антенну там было почти невозможно установить. Гульельмо Маркони приехал на Ньюфаундленд не с готовой...

Существует ли время на самом деле: почему Вселенная неподвижна и при чем здесь черные дыры

В повседневной жизни время кажется самым очевидным и неоспоримым свойством реальности. События всегда выстраиваются в строгую очередь: прошлое уже произошло и зафиксировано, будущее еще не...

Почему в северных избах не было ни занавесок, ни скатертей, ни половичков

Северный деревянный дом всегда выглядел иначе, чем привычные избы средней полосы. Большие срубы Архангельской губернии, Каргополья и других мест Русского Севера поражали размерами и простотой...

Здесь можно увидеть тысячи фламинго: как национальный парк Ансенуза стал одним из центров экотуризма Аргентины

В Аргентине на северо-востоке провинции Кордова расположен национальный парк Ансенуза, являющийся крупным природным заповедником. За короткое время он стал одним из самых привлекательных мест для...

Почему мы понимаем чужие чувства по лицам и словам: распознавать эмоции мозгу помогает сетка в форме пчелиных сот

В повседневной жизни человек постоянно сталкивается с быстрой сменой эмоциональных состояний. Спокойный разговор может за несколько секунд перерасти в напряженный спор, а неприятная...

Экскаватор, который не ездил, а шагал: как советская машина передвигалась на «ногах»

Представьте экскаватор, который перед началом движения упирается в землю двумя огромными «башмаками», приподнимается и перемещает корпус. Затем опускается и готовится повторить движение. Со стороны...