AI导读:

约翰斯·霍普金斯大学科学家开发出名为DIMON的AI模型,能在个人电脑上迅速解决复杂偏微分方程,速度提升数千倍,有望在航空航天、汽车制造及医学诊断等领域发挥重要作用。

在工程和科学领域,偏微分方程始终占据着至关重要的地位。近期,美国约翰斯·霍普金斯大学的科学家取得了突破性进展,他们成功研发了一款名为“微分映射算子学习”(DIMON)的新型人工智能(AI)模型。这款模型能够在个人电脑上迅速解决复杂的偏微分方程,其速度比传统方法快数千倍,有望在航空航天、汽车制造以及医学诊断等多个领域发挥重要作用。相关研究成果已发表于《自然·计算科学》杂志。

偏微分方程作为数学领域的难题,一直是连接现实世界与数学模型的桥梁。工程师们借助这些方程,能够设计出更加安全的汽车、更可靠的航天器以及更坚固的桥梁;而医生们则利用这些方程,来更准确地预测患者可能出现的心脏问题。DIMON的出现,无疑为这些领域的发展注入了新的活力。

在一项实际应用中,研究团队利用DIMON来预测心律失常。心律失常是由于心脏电信号紊乱导致的心脏不规则跳动。通过DIMON模型,研究团队在1000多个真实患者的数字心脏模型上进行了测试,成功预测了不同心脏结构中的电信号通路,为心脏病的治疗提供了有力的支持。这一成果不仅提高了心脏病预测的准确率,还极大缩短了计算时间。

在此之前,传统的解决方案从扫描患者心脏、求解偏微分方程,到预测患者心源性猝死的风险并提出最佳治疗方案,整个过程需要大约一周的时间。而DIMON模型则将这一过程的计算时间从数小时缩短到了仅30秒,实现了心脏病预测速度的飞跃。

研究团队还指出,DIMON模型具有广泛的适用性。它不仅能够解决科学或工程领域的多种几何形状的偏微分方程问题,还能够预测物理系统在不同形状下的行为。这意味着DIMON在碰撞测试、骨科研究等多个领域都有望发挥重要作用。DIMON的出现,标志着人工智能在解决复杂数学问题方面取得了新的突破。

(文章来源:科技日报,内容有所调整以符合金融新闻风格,但核心信息保持完整)