Новые технологии ПГУ изменят инженерное дело, строительство и машиностроение

В Пензенском государственном университете создали две новые компьютерные программы. Они могут быть полезны в инженерном деле, строительстве и машиностроении.

Программы работают с помощью нейронных сетей, которые используют физические законы. Это упрощает работу инженеров и строителей, потому что раньше подобные задачи требовали больше усилий. Ученые ПГУ первыми смогли сделать так, чтобы нейронные сети решали прямые и обратные задачи моделирования физических полей для неоднородных сред.

Один из разработчиков, профессор и доктор технических наук Владимир Горбаченко рассказал, что в проектировании используют сложные алгоритмы для расчетов.

Сначала создают математическую модель определенного процесса. Затем эту задачу решают с помощью приближенных численных методов — сложных уравнений или систем уравнений становится меньше, они упрощаются до большого количества простых алгебраических уравнений. Для таких вычислений нужны мощные компьютеры.

Эти программы используются для создания инженерных конструкций. Во время конструирования часто приходится подбирать параметры, а это требует производить расчеты заново.

Немного изменились свойства материала, и задачу надо заново решать. В сложных задачах — это очень трудоемкий процесс, требующий мощного технического оснащения и времени, — отметил профессор Горбаченко.

В современном мире для решения сложных задач часто используют нейронные сети. Чтобы научить их решать задачи, требуется показать им множество примеров. Но есть проблемы, для которых примеров мало или они вообще недоступны. Это касается научных, технических и биологических задач.

В одном университете разрабатывают новый вид нейронных сетей, которые называются физически информированными (Physics-Informed Neural Networks, PINN). Они отличаются от обычных тем, что в их основе лежат не только данные, но и физические законы, описывающие поведение системы. То есть PINN учитывают физическое описание проблемы, а не просто подбирают близкие к исходным данные.

Известные физические законы составляют основу для обучения нейронной сети. Они как раз и ограничивают пространство допустимых решений при его поиске, — рассказал ученый.

Ученые из Пензенского государственного университета разработали новую программу. Она позволяет решать задачи, связанные с материалами, которые состоят из разных частей, например, со строительными материалами. Программа может помочь определить, какой материал лучше всего подойдет для определенной задачи. Также она позволяет рассчитать температуру в любой точке, что может быть полезно при сборке технического оборудования.

Профессор Горбаченко объяснил, что программа может рассчитать распределение температуры в материале, который состоит из нескольких слоев и имеет разные тепловые характеристики.

Или при решении обратной задачи можно по измеренной температуре в некоторых точках неоднородного тела определить характеристики материалов тела, — добавил он.

Ученые нашли способ, как научить искусственный интеллект лучше работать. Они создали программу, которая может помочь в создании новых проектов в инженерии, строительстве и производстве машин.

В процессе проектирования важно правильно выбрать тот или иной материал для определенной цели, сопоставить и подобрать оптимальную толщину, длину и так далее. Нейросетевая компьютерная программа совершит расчет и выдаст результат, — поделился Владимир Горбаченко.

Он сказал, что новую разработку можно использовать при создании электронных устройств. С ее помощью получится точно подобрать детали, чтобы все устройство не перегревалось.

Ранее ученые применили нейросеть для разведки месторождений руды.

Фото: профессор Владимир Горбаченко. Источник: ПГУ.

27.01.2025


Подписаться в Telegram



Net&IT

GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще

Международный облачный провайдер Serverspace, ...

«Смута» заговорит по-новому: финальное обновление и свежие треки
«Смута» заговорит по-новому: финальное обновление и свежие треки

Сайберия Нова выпускает финальное обновление д...

Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Тренд на цифровизацию и удаленную ра...

Ритейл на скорости: почему серверы стали must-have для крупных сетей
Ритейл на скорости: почему серверы стали must-have для крупных сетей

Международный облачный провайдер и систем...

Облака над Средней Азией: как регион становится IT-гигантом
Облака над Средней Азией: как регион становится IT-гигантом

Средняя Азия активно развивает IT-сферу и ...

ИИ знает, кем ты станешь: как соцсети помогают выбрать профессию
ИИ знает, кем ты станешь: как соцсети помогают выбрать профессию

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

Риски квантовой эры: как защитить интернет от новых угроз
Риски квантовой эры: как защитить интернет от новых угроз

Квантовые вычисления больше не являются д...

Представлены новейшие разработки в области квантовых вычислений
Представлены новейшие разработки в области квантовых вычислений

Квантовые вычисления находятся в авангард...

TheInnovator: Роботы с искусственным интеллектом изменят рынок труда
TheInnovator: Роботы с искусственным интеллектом изменят рынок труда

Если компании и ИИ-стартапы, стремящиеся ...

В КАИ оснащают беспилотники компьютерным зрением
В КАИ оснащают беспилотники компьютерным зрением

Ученые университета разработали специальные пр...

Разработан реалистичный тест для оценки навыков клинического общения ИИ
Разработан реалистичный тест для оценки навыков клинического общения ИИ

Инструменты искусственного интеллекта, такие к...

Сети Wi-Fi-избавили от лишней «информационной нагрузки»
Сети Wi-Fi-избавили от лишней «информационной нагрузки»

Ученые придумали, как сделать информацию ...

Nature Human Behaviour: Заблуждение ИИ усиливает наши собственные заблуждения
Nature Human Behaviour: Заблуждение ИИ усиливает наши собственные заблуждения

Системы искусственного интеллекта склонны пере...

Новую модель для графической нейросети сделают доступной для смартфонов
Новую модель для графической нейросети сделают доступной для смартфонов

Среди множества моделей искусственного интелле...

В ННГУ научились восстанавливать функции биологических нейросетей
В ННГУ научились восстанавливать функции биологических нейросетей

Новую технологию, которая работает подобно кле...

Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих
Scientific Reports: Разработано подвижное навигационное устройство для незрячих

Новаторская навигационная технология, использу...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
Как ученые заставили микродроны работать часы напролет
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
IT-бум в Костроме: как новый корпус школы для айтишников изменит регион
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Две казанские студентки, одно изобретение и большой шаг для экологии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
Почему молодежь не хочет детей: цифры, игры и страх будущего
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Алмазы и технологии: МИФИ и Пекинский университет объединяют научные порывы
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Инновации в действии: что обсудят на Форуме технологий в Москве
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Отключи интернет — почувствуй себя лучше: как два часа в день меняют жизнь
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Генетические ножницы CRISPR: новый шаг к лечению синдрома Дауна
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Проблемы коммуникации науки и бизнеса обсудили на Международной конференции в Кузбассе
Пластиковые окна Veka Softline 82