Учёные наконец приблизились к решению проблемы, которая сто лет ставила физиков в тупик. Лучшие умы не могли дать ответ, почему жидкости и газы ведут себя так хаотично и непредсказуемо. Но у DeepMind, подразделения Google, получилось объяснить это — с использованием ИИ.
Как выяснилось, сложность в поиске ответа была связана с так называемыми сингулярностями — моментами, когда математические модели «ломаются» и начинают предсказывать невозможные значения вроде бесконечного давления или скорости. DeepMind создала специальную физически ориентированную ИИ-модель и нашла новые семейства нестабильных сингулярностей сразу в трёх уравнениях гидродинамики.
Чтобы добиться результата, команда встроила структуру уравнений непосредственно в модель и оптимизировала её, чтобы математики могли формально подтвердить расчёты. Нестабильные сингулярности давно считались труднейшей частью анализа. И если стабильные ещё можно обнаружить, то со вторыми это сделать практически невозможно.
Теперь у физиков появился инструмент, способный работать с областями, где классическая математика перестаёт описывать поведение жидкости. Потенциальная польза открытия огромна. К примеру, эти знания помогут снизить сопротивление воздуха у самолётов. Благодаря новым сингулярностям можно точнее отслеживать турбидность — состояние, когда движение жидкости определяется инерцией, а не её физическими свойствами.