- THOR AI a rezolvat o ecuație fundamentală din fizică, considerată „imposibilă” de peste 100 de ani
- Folosește rețele tensoriale și machine learning pentru a comprima calcule de milioane de dimensiuni
- Este de 400× mai rapid decât simulările tradiționale, fără să piardă precizie
- A fost testat pe cupru, argon și staniu, confirmând rezultatele de laborator
- Descoperirea ar putea accelera dezvoltarea de materiale noi, de la aliaje industriale la cristale pentru computere cuantice
Fizicienii au un nou erou digital: THOR AI, un sistem de inteligență artificială care tocmai a rezolvat o problemă considerată „intratabilă” de mai bine de un secol.
Creat de o echipă de la University of New Mexico (UNM) și Los Alamos National Laboratory (LANL), THOR – acronim pentru Tensors for High-dimensional Object Representation – a reușit să calculeze în câteva secunde ceea ce nici cele mai rapide supercomputere nu puteau face în săptămâni sau luni.
Problema? O ecuație din inima mecanicii statistice numită integral configurațională — o formulă care descrie modul în care particulele interacționează între ele în materie. Până acum, soluționarea ei completă era considerată la fel de improbabilă ca teleportarea unei pisici cuantice.
„Pentru noi, este ca și cum am fi trecut de la cai și trăsuri la rachete spațiale,” a glumit Boian Alexandrov, cercetător principal la Los Alamos, într-un comunicat oficial.
Ce a făcut THOR, de fapt
Gândește-te la integralul configurațional ca la un puzzle cu milioane de piese — fiecare piesă reprezentând o posibilă poziție a unui atom într-un material.
THOR AI a găsit o cale de a comprima acest puzzle uriaș într-o structură matematică elegantă, numită rețea tensorială.
Pe scurt, sistemul a folosit un truc de matematică pură:
- a împărțit problema în bucăți mai mici (folosind o tehnică numită tensor-train cross interpolation),
- a identificat simetriile cristaline ale materialului,
- și a calculat doar ceea ce era cu adevărat relevant, fără pierdere de precizie.
Rezultatul? Calcule care durau săptămâni se finalizează acum în câteva secunde, iar acuratețea este aproape perfectă.
„E o metodă care nu doar accelerează simulările, ci le și înlocuiește,” spune Duc Truong, coautor al studiului publicat în Physical Review Materials. „Este prima evaluare directă, de la zero, a integralului configurațional – fără aproximații.”
De ce contează asta
Până acum, fizicienii foloseau simulări masive pentru a înțelege cum se comportă metalele, gazele sau cristalele la diferite temperaturi și presiuni.
Aceste calcule erau limitate de un fenomen cunoscut drept „blestemul dimensionalității”: adaugă doar câteva variabile, iar complexitatea explodează exponențial.
THOR AI rupe acest blestem.
Testat pe cupru, argon și staniu, algoritmul a reprodus rezultatele clasice, dar de 400 de ori mai rapid.
Pentru industrie, asta înseamnă că vom putea proiecta materiale noi – aliaje rezistente, semiconductori mai stabili, compuși pentru energie curată – fără să așteptăm luni de simulări.
Profesorul Dimiter Petsev de la UNM spune că metoda „setează un nou standard pentru acuratețe și eficiență în fizica materialelor. Ceea ce era imposibil devine acum rutină.”
THOR nu e doar rapid — e inteligent
Spre deosebire de modelele AI obișnuite, care se bazează pe învățare din date, THOR integrează direct legile fizicii.
El nu doar „ghicește” un rezultat, ci rezolvă ecuațiile fundamentale. În plus, poate colabora cu modele de machine learning pentru a descrie forțele interatomice, adică modul în care atomii se mișcă și se influențează reciproc.
Asta îl face extrem de versatil:
- Poate fi folosit pentru tranziții de fază (cum se transformă un metal dintr-o formă cristalină în alta).
- Poate analiza gaze nobile la presiuni uriașe.
- Sau chiar pentru a studia comportamentul materialelor în condiții extreme, cum ar fi interiorul planetelor.
Ce urmează: de la cristale perfecte la materie haotică
Echipa plănuiește să extindă metoda și spre materiale dezordonate – precum polimerii, biomoleculele sau amestecurile lichide – unde comportamentul atomilor este mult mai complex.
Mai mult, THOR AI a fost publicat în regim open-source pe GitHub, pentru ca orice cercetător din lume să-l poată testa sau adapta.
Asta înseamnă că revoluția ar putea fi doar la început.
„Este ca și cum am fi construit un telescop pentru lumea atomică,” spune Alexandrov. „Doar că, în loc să privim stelele, privim atomii.”