مدل‌سازی کامپیوتری در خدمت پژوهش‌های علمی
دانشمندان از روش‌های مختلفی همچون مشاهده، اندازه‌گیری، دخالت و روش‌های انتزاعی؛ اطلاعات موردنیاز خود را از جهان اطراف به دست می‌آورند.
دانشمندان برای کسب اطمینان از این موضوع که مسائل و سیستم‌های موردنظر خود را به‌خوبی فهمیده و از زیروبم اطلاعاتی که از طریق آزمایش به دست آورده‌اند؛ آگاه شده‌اند، از روش‌های دیگری همچون ساخت مدل‌های ریاضی استفاده می‌کنند. برخی از این مدل‌ها به‌طور مستقیم بر اساس قوانین بنیادین و اصلی فیزیک ساخته می‌شوند اما بسیاری از این مدل‌ها نیز بر پایه تخمین و تقریب شکل‌گرفته و ارائه می‌شوند.
در ادامه برای کسب اطمینان از این موضوع که مسائل و سیستم‌های موردنظر خود را به‌خوبی فهمیده و از زیروبم اطلاعاتی که از طریق آزمایش به دست آورده‌اند؛ آگاه شده‌اند، از روش‌های دیگری همچون ساخت مدل‌های ریاضی استفاده می‌کنند. برخی از این مدل‌ها به‌طور مستقیم بر اساس قوانین بنیادین و اصلی فیزیک ساخته می‌شوند اما بسیاری از این مدل‌ها نیز بر پایه تخمین و تقریب شکل‌گرفته و ارائه می‌شوند. این روش‌های محاسباتی به‌طور گسترده‌ای متفاوت بوده و از مدل‌های دقیق قابل‌حل تا مواردی که برای درک آن نیاز به قدرت کامپیوتر است را در برمی‌گیرد. خوشبختانه این قدرت تحلیل کامپیوتری با توجه به پیشرفت روزافزون این حوزه، روز به روز بیشتر در دسترس بوده و پیش‌بینی‌های اخیر هوش مصنوعی را به محاسبات علمی و وعده‌های مبهم کامپیوترهای کوانتومی منتج کرده و بدیهی است که دوران بسیار هیجان‌انگیزی از این منظر، پیش روی دانشمندان قرار دارد.
در این مورد خاص، ما چندین بخش محاسبات علمی را که در پیشرفت‌های اخیر مشاهده‌شده‌اند، معرفی می‌کنیم:
دانشمند و پژوهشگری به نام پاول ووسن (Paul Voosen) در مقاله علمی که در دست چاپ است، روی پروژه‌ای جاه‌طلبانه و جدال‌برانگیز تمرکز کرده است. این پروژه با اهداف بشردوستان و بهره‌گیری از فناوری‌های بسیار مدرن، برای دستیابی به موفقیت در هوش مصنوعی، تصویربرداری ماهواره‌ای و شبیه‌سازی با وضوح‌بالا برای ایجاد مدل آب و هوایی جدید در حال اجرا است.
کنت و کوتلیار (Kent and Kotliar) دو پژوهشگر دیگری به شمار می‌روند که در مورد دو روش مکمل برای پیش‌بینی خواص مواد که در آن الکترون‌ها به‌طور جدایی‌ناپذیر با همدیگر هستند، منعکس می‌شود، در حال مطالعه و تحقیق هستند.
بوتارو (Bottaro) و لیندورف لارسن (Lindorff-Larsen) نیز گزارش شبیه‌سازی مولکول‌های بیولوژیکی که با بهره‌گیری از فناوری‌های جدید به‌وسیله پیشرفت‌های تئوری و روش‌ها و ادغام محدودیت‌های تجربی صورت گرفته است را منتشر کرده‌اند.
سانچز لنگلینگ (Sanchez-Lengeling) و آسپورو گوزیک (Aspuru-Guzik) دو پژوهشگر دیگری به شمار می‌روند که با رویکردهای بازبینی بر پایه یادگیری ماشینی، از هوش مصنوعی برای طراحی ساختارهای شیمیایی که ویژگی مشخصی دارند، استفاده کرده‌اند.
درنهایت، پژوهشگر دیگری بانام بروگمن (Brügmann) در تحقیقات خود به نحوه شبیه‌سازی معادلات پیچیده‌ای که فضای چهاربعدی در نظریه نسبیت عام انیشتین آن را توصیف کرده، پرداخته و مدل‌های این موضوع را تنظیم می‌کند. وی با تمرکز بر نمونه‌هایی از امواج گرانشی تولیدشده توسط ادغام سیاهچاله‌ها، به تفسیر آن‌ها می‌پردازد.
ترجمه: احسان محمدحسینی
منبع: sciencemag
No tags for this post.
