Învățarea automată întâlnește fizica cuantică

Recenzii ale cititorilor

În prezent, nu există recenzii ale cititorilor. Evaluarea se bazează pe 4 voturi.

Titlul original:

Machine Learning Meets Quantum Physics

Conținutul cărții:

Proiectarea moleculelor și a materialelor cu proprietățile dorite este o condiție prealabilă importantă pentru progresul tehnologic în societățile noastre moderne. Acest lucru necesită atât capacitatea de a calcula proprietăți microscopice exacte, cum ar fi energiile, forțele și multipolii electrostatici ai configurațiilor specifice, cât și eșantionarea eficientă a suprafețelor de energie potențială pentru a obține proprietățile macroscopice corespunzătoare. Instrumentele care pot oferi acest lucru sunt calculele exacte din primele principii înrădăcinate în mecanica cuantică și, respectiv, în mecanica statistică. Din nefericire, acestea au un cost de calcul ridicat, care interzice efectuarea de calcule pentru sisteme mari și pe scări de timp lungi, reprezentând astfel un blocaj sever atât pentru căutarea în spațiul vast al compușilor chimici, cât și pentru numărul extrem de mare de configurații dinamice pe care le poate lua o moleculă.

Pentru a depăși această provocare, în ultima perioadă au fost depuse eforturi sporite pentru accelerarea simulărilor cuantice cu ajutorul învățării automate (ML). Această comunitate interdisciplinară emergentă cuprinde chimiști, specialiști în studiul materialelor, fizicieni, matematicieni și informaticieni, care își unesc forțele pentru a contribui la subiectul fierbinte și interesant al progresului învățării automate și al inteligenței artificiale pentru molecule și materiale.

Cartea care a apărut în urma unei serii de ateliere oferă o imagine de ansamblu a acestui domeniu care se dezvoltă rapid. Ea conține materiale tutoriale care explică bazele relevante necesare în chimie, fizică, precum și în învățarea automată, pentru a oferi un punct de plecare ușor cititorilor interesați. În plus, sunt incluse o serie de lucrări de cercetare care definesc stadiul actual al tehnologiei. Cartea are cinci părți (Fundamente, Încorporarea cunoștințelor anterioare, Învățarea profundă a reprezentărilor atomistice, Simulări atomistice și Descoperire și proiectare), fiecare prefațată de un comentariu editorial care plasează părțile respective într-un context științific mai larg.