ИИ помог определить физические свойства материала по его изображению

Пятница, 23 апреля 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Ученые создали нейросеть, которая смогла по изображениям внутренней микроструктуры материала определить его внутренние напряжения и устойчивость к механическим деформациям.

Нейросети способны делать некоторые расчеты быстрее и качественнее людей. Новая программа в очередной раз подтвердила это: она смогла за доли секунды правильно посчитать внутренние напряжения в материале по изображению его микроструктуры

На протяжении веков инженеры использовали физические законы, разработанные Ньютоном и другими физиками, чтобы вычислить внутренние напряжения и деформации в материалах. Но решение этих уравнений может потребовать огромных вычислительных ресурсов, особенно для соединений со сложной внутренней структурой.

Исследователи MIT разработали методику быстрого определения определенных свойств материала, таких как предельные напряжение и деформация, на основе изображений внутренней структуры объекта. Этот подход может в один прекрасный день устранить необходимость в сложных ручных расчетах — специалисты смогут полагаться на компьютерное зрение и машинное обучение, чтобы получить оценку параметров материала в реальном времени.

В основе нового алгоритма лежит метод машинного обучения, который называется генеративно-состязательной нейронной сетью. Авторы обучили сеть тысячам парных изображений — на одном из них была внутренняя микроструктура материала, который подвергали механическим нагрузкам, а на другом — цветовые представления напряжений и деформаций внутри структуры образца. Для анализа сеть использовала принципы теории игр для вычисления связей между геометрией материала и напряжениями внутри него.

Разработанный физиками алгоритм обрабатывает информацию через серию «сверток», которые с каждым шагом увеличивают масштаб анализируемого изображения. Испытания программы показали, что она способна работать даже на обычных коммерческих процессорах и выполнять вычисления за доли секунды. Полученные расчеты хорошо совпали с данными, полученными «вручную». По словам авторов, кроме экономии времени и денег, такая программа могла бы обеспечить неэкспертам доступ к качественным данным о механических свойствах материалов — их могли бы использовать в своей работе, например, архитекторы или дизайнеры.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 188
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003