Сквозь параллельные миры. Математик из СГУ спроектировал "древо времени"
отметили
13
человека
в архиве
13 дек — РИА Новости. Новую модель развития процессов во времени, учитывающую все возможные исходы, разработали в СГУ. Древовидное строение алгоритма позволяет вносить различные поправки и точно планировать управляющее воздействие в зависимости от вероятностей ожидаемых сценариев. Автор работы считает, что новое решение может быть полезно для ученых, экономистов и разработчиков нейронных сетей. Результаты опубликованы в Mathematical Methods in the Applied Sciences и Математические заметки РАН.
В современных вычислительных системах данные представляются в виде сложных многомерных структур — графов. Каждая связь между вершинами в них имеет логическую ценность и несет определенную информацию, рассказали в Саратовском национальном исследовательском университете имени Н.Г. Чернышевского (СГУ).Для моделирования процессов в различных сложных системах, представимых в виде пространственных сетей, используются так называемые квантовые графы. Их можно представить как электросеть, где провода являются ребрами, а вершины составляют трансформаторные подстанции. Для описания напряжения в такой системе используют дифференциальные уравнения, а на «подстанциях» сумма токов равняется нулю. Другим примером являются упругие струнные сетки, в узлах которых суммы натяжений также равны нулю.Доцент кафедры математической физики и вычислительной математики СГУ Сергей Бутерин предложил новый квантовый граф для описания протекания локальных и глобальных процессов во времени на основе пространственных сетей, около века используемых в органической химии и физике. Сегодня такие квантовые графы находят применение в различных сферах: от квантовой механики до моделирования нервных импульсов.
«Принципиальным отличием временно́го графа от пространственной сети является интерпретация ребер как промежутков времени. При этом каждая внутренняя вершина такого графа является точкой разветвления процесса, дающей несколько различных сценариев дальнейшего его протекания. Выбором управляющего воздействия требуется привести систему в заданное состояние независимо от того, какой именно набор сценариев в итоге будет реализован, то есть с учетом сразу всех перспектив, и при этом с минимальными энергетическими затратами», — рассказал Бутерин.
Специалист подчеркнул, что многие процессы реального мира имеют нелокальный характер. Поэтому в новой системе с древовидной структурой используются операторы с запаздыванием, позволяющие более точно описать процессы в естественных науках и технике.
По мнению ученого, полученные результаты и их дальнейшее развитие найдут применение в различных сферах, использующих оптимальное управление в условиях неопределенности, в том числе при разработке нейронных сетей и искусственного интеллекта.Как отметил Бутерин, в популярной форме результаты опубликованы в журнале Mathematical Methods in the Applied Sciences издательства Wiley, тогда как более глубокий и фундаментальный анализ вышел в свет в Математических заметках (одном из ведущих журналов РАН).
Исследование проведено при поддержке Российского научного фонда (проект № 22–21–00509).
Работа отвечает целям программы государственной поддержки университетов «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты», участником которой является СГУ.
Источник:
https://ria.ru/20241213/nauka-...
Добавил Игорь Иванов 39114 13 Декабря
1 комментарий
Комментарии участников: