Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

28.10.2019
14:30

Нейросеть на порядки ускорила решение задачи трех тел

    Ученые использовали глубокое обучение нейросетей для предсказывания исхода гравитационного взаимодействия трех тел. Опробованная методика оказалась быстрее традиционных способов решения до 100 миллионов раз. Для начала авторы ограничили пространство начальных параметров, но планируют изучить задачу и в общем случае, говорится в препринте на arXiv.org.

    Задача трех тел заключается в поиске координат и скоростей трех материальных точек в произвольный момент времени при заданных начальных условиях и учете лишь гравитационного взаимодействия. Эту задачу описал Исаак Ньютон еще в конце XVII века, но, несмотря на простоту формулировки, эта задача оказывается исключительно сложной для решения из-за проявления хаотической динамики.

    Обычно обсуждают так называемую ограниченную задачу трех тел, когда начальные параметры позволяют пренебречь некоторыми воздействиями. Например, если масса одного из тел значительно меньше, чем у других, то притяжение крупных тел к легкому можно приравнять к нулю — в таком случае можно аналитически вычислить движение тел в будущем.

    Существует решение задачи трех тел в общем случае, найденное финским ученым Карлом Зундманом, но оно малоприменимо на практике, так как выражается в виде ряда с очень медленной сходимостью. Вследствие свойств этого решения для получения ответа с приемлемой точностью необходимо провести суммирование слишком большого количества слагаемых, что не под силу даже современным компьютерам.

    В результате фактически единственным используемым методом решения является численное интегрирование, то есть итеративное решение задачи в виде последовательности небольших смещений тел. Однако такой способ также очень ресурсоемок для вычислений с высокой точностью, а общее количество требуемого на получения ответа времени заранее неизвестно.

    С практической точки зрения задача трех тел обладала исторической значимостью для мореплавания до середины XIX века — до появления достаточно точных судовых хронометров долготу часто определяли по смещению Луны, но для этого надо было вычислять ее положение в будущем. Сегодня решение этой задачи помогло бы оценить вероятность близких прохождений в областях с высокой концентрацией астрономических объектов, таких как галактические ядра и шаровые скопления.

    В работе астрономов из Великобритании, Португалии и Нидерландов при участии Филипа Брина (Philip Breen) из Эдинбургского университета описан новый метод нахождения решений задачи трех тел при помощи нейросетей. Ученые тренировали программу методом глубокого обучения, но для начала ограничили пространство начальных параметров. В результате нейросеть смогла за время порядка миллисекунды предсказывать положения тел, в то время как современный численный алгоритмом Brutus тратил на это как правило в 10 тысяч раз больше времени, а иногда отставал в 10 миллионов раз.

    Обучающая выборка была сформирована из решений задачи алгоритмом Brutus. Рассматривались только начальные условия с тремя телами одинаковых масс, симметричным расположением и нулевыми начальными скоростями. В таком случае траектории объектов будут лежать в одной плоскости, количество начальных параметров снижается до двух, а положения тел в последующие моменты времени можно описать тремя числами. Тренировочная выборка состояла из 9900 симуляций, а тестовая — из 100.

    Ученые использовали многослойную нейронную сеть прямого распространения (feed-forward ANN) с 10 скрытыми слоями и 128 узлами. Функция потерь, в качестве которой авторы использовали среднюю абсолютную ошибку, оказалась менее 0,1. Также исследователи дополнительно проверили работу нейросети на 5000 новых симуляций, отличавшихся небольшим изменением в начальных параметрах, в которых программа продемонстрировала чувствительность к начальным координатам, то есть правильно отражала хаотическую динамику системы.

    Дополнительным тестом работы нейросети была оценка энергии движения тел. В исходном варианте точность была невелика: как правило, находилась на уровне 10-2, но при близких прохождениях могла увеличиваться до 10. Тем не менее, использование дополнительной нейросети, натренированной оценивать только скорости тел, позволило уменьшить ошибку энергии до 10-5.

    Авторы отмечают, что результаты показывают потенциал нейросетей в области решения задачи трех тел. Тем не менее, они предлагают не полностью отказаться от численного интегрирования, а использовать гибридный подход, в котором нейросеть будет применяться только для трудных для традиционных методов ситуаций. Также ученые отмечают, что необходимо проводить обучение на более широкой выборке, включающей максимально большой объем пространства параметров. Более того, они надеются в будущем применить такой подход для решения еще более трудоемких задач четырех и пяти тел.

    Недавно китайские ученые обнаружили в другом варианте ограниченной задачи трех тел более шестисот периодических траекторий. Мы составили галерею с траекториями, которые показались нам наиболее красивыми.

    По информации https://nplus1.ru/news/2019/10/28/neuro-three-body

28.10.2019
13:52

Победа! Квантовый компьютер решил задачу, недоступную для традиционной ЭВМ

    Мы вступаем в эпоху превосходства квантовых компьютеров, указывается в новом исследовании. Впервые квантовый компьютер разрешил проблему, которую традиционный . . .

28.10.2019
13:50

Землеподобная планета с тремя красными «солнцами» в небе удивила астрономов

    Обнаружить во Вселенной планеты, похожие на Землю, не так просто, как можно подумать. Поэтому, когда астрономы во главе с Дженнифер Г. Уинтерс (Jennifer G. Winters) встретили . . .

28.10.2019
13:48

Образцы лунных пород НАСА помогли выдвинуть новую гипотезу рождения Луны

    Изучение изотопного состава атомов рубидия, входящих в состав вещества Луны, позволило ученым из Чикагского университета, США, предложить новую гипотезу . . .

28.10.2019
13:45

Новое селфи ровера-химика Curiosity на Марсе

    Новый селфи, сделанное марсоходом Curiosity, захватывает дух, но он особенно важен для команды миссии. Снимок состоит из 57 отдельных снимков, сделанных камерой на конце . . .

28.10.2019
13:41

Новые наблюдения далеких радиогалактик кажутся противоречащими здравому смыслу

    Здравый смысл подсказывает нам, что крупные объекты выглядят меньше по мере удаления от нас, однако этот фундаментальный закон классической физики работает в . . .

28.10.2019
13:37

Космический самолет X-37B приземлился после 780-дневной загадочной миссии

    Беспилотный космический самолет ВВС США приземлился в воскресенье (27 октября) после рекордных 780 дней на орбите, завершив пятую сверхдлинную миссию военного флота . . .

28.10.2019
13:31

Судьбу человечества связали с пчелами

    Судьба всего человечества может оказаться под угрозой, если популяция пчел продолжит сокращаться. Об этом заявил энтомолог из Оксфорда Джордж Макгэвин в . . .

28.10.2019
13:28

Названы последствия климатической катастрофы для Европы

    Международная группа ученых из Шотландии и Швеции выяснила, что изменение климата нарушает водный режим рек в Европе, оказывая влияние на весеннее питание и время . . .

28.10.2019
13:21

Назван новый способ предотвратить климатические бедствия

    Некоммерческая организация Ice911 предложила способ замедлить таяние арктического льда с помощью миллионов полых стеклянных шариков. Об этом сообщает издание Science . . .

27.10.2019
23:08

Чандра замечает мегакластер галактик в процессе становления

    Астрономы, используя данные с рентгеновской обсерватории Чандра НАСА и других телескопов, составили подробную карту редкого столкновения между четырьмя . . .

27.10.2019
18:49

Космический корабль BepiColombo - первый год в космосе

    Космический корабль BepiColombo находится на пути к Меркурию и сделал несколько снимков, чтобы задокументировать свое путешествие за последний год. BepiColombo - совместная . . .

27.10.2019
18:45

НАСА отправит вездеходную миссию Lunar VIPER для поисков воды на Луне в 2022 г.

    НАСА представило новый космический аппарат, который агентство планирует отправить для поисков воды в окрестностях южного полюса Луны. Многие считают воду, . . .

27.10.2019
18:35

Новая миссия НАСА к Европе может обнаружить следы внеземной жизни

    Если в темном, холодном океане спутника Юпитера Европы существует жизнь, то будущая миссия НАСА сможет обнаружить ее признаки. Новый космический аппарат Europa Clipper . . .

27.10.2019
18:33

Звездная пыль, полученная в лаборатории, неожиданно оказалась бедна «ароматикой»

    Команда исследователей из Испании и Франции создала лабораторную установку, называемую ими Stardust machine – устройство, которое моделирует активность в окрестностях . . .

24.10.2019
21:52

Ледники Антарктиды начали таять три столетия назад

    Об этом ученым рассказали залежи древнего планктона Современное быстрое таяние льдов Антарктиды может быть связано с тем, что толщина ее ледовой шапки . . .

24.10.2019
21:44

Число пожаров в лесах Амазонки увеличилось до 3 951. Это в четыре раза больше, чем в августе 2018 года!

    Доклад вызвал споры среди ученых-климатологов страны. Одни считают, что до момента, когда леса Амазонки будут страдать от недостатка воды еще 15-20 лет. Другие . . .

24.10.2019
20:52

Медленные землетрясения лучше подходят для изучения сейсмических циклов

    Слабые, но продолжительные сейсмические процессы дадут ученым больше информации, чем резкие и сильные подземные толчки. Ученые из Калифорнийского . . .

24.10.2019
20:42

В тающей Арктике появились новые острова

    В Российском военно-морском флоте подтвердили информацию о том, что в пределах отдаленного Арктического архипелага Новая Земля появились пять новых островов, о . . .

24.10.2019
20:37

Ученые МГУ выяснили родственные связи тусклых галактик с карликовыми

    Российские ученые провели исследование девяти экзотических ультра-диффузных галактик из скопления Волосы Вероники в 300 миллионах световых лет от Земли, . . .

<< 201|202|203|204|205|206|207|208|209|210 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100