Российские ученые улучшили метод химического моделирования Deep Mind

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

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.
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.

  • * — Федоров Юрий Евгеньевич признан иностранным агентом
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

4 комментария

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

Как навсегда победить проволочника на картофельных полях

Если вы устали бороться с проволочником, который портит ваш картофельный урожай, существуют проверенные методы, которые помогут избавиться от этого вредителя навсегда. Следуя этим рекомендациям, вы...

Выбираем породу собак для чада: пять видов пушистых, которые любят детей

Каждый ребенок, за редким исключением, мечтает о собственной собаке. Вспомните, как расстроился Малыш в мультфильме «Малыш и Карлсон», когда не получил в подарок на свой День рождения долгожданную...

Как и для чего чистить компьютер

Если ваш компьютер стал работать медленно и шумно, возможно, пришло время провести его чистку как внутри, так и снаружи. В этой статье мы подробно расскажем, как самостоятельно очистить ваш...

3 странные кнопки: PrtScr, Scroll Lock, Pause Break — для чего они нужны?

Кажется, многие из нас могут признать, что на клавиатуре часто остаются без внимания три клавиши: Print Screen, Scroll Lock и Pause Break. Но что они на самом деле делают и зачем нужны? Давайте...

Разъемов много не бывает! Обзор док-станции для ноутбука ORICO D35M2 на сразу на два накопителя

Больше, еще больше быстрых портов USB-C 3.2 Gen2, дополнительные порты USB-А, еще одно подключение для внешнего монитора, а также проводная сеть — вот на что способна новая док-станция...

Алхимия XXI века: превращая выдох промышленности в глоток свежего воздуха

В мире, охваченном тревогой за будущее планеты, ученые неустанно ищут способы обратить вспять разрушительные последствия деятельности человека. И, как это часто бывает, решение кроется в...