새로운 AI는 엔지니어링 수학 문제를 훨씬 더 빠르게 해결하는 데 도움이 된다.

자동차가 충돌하는 방식, 우주선이 혹독한 환경을 견뎌내는 방식, 다리가 스트레스를 처리하는 방식을 모델링하는 것이 곧 훨씬 더 빨라질 수 있다. 존스홉킨스 대학의 연구원들은 DIMON이라는 새로운 인공지능(AI) 시스템을 개발했다. 이 AI 프레임워크는 개인용 컴퓨터가 일반적으로 슈퍼컴퓨터가 필요한 방대한 수학 문제를 빠르게 풀 수 있도록 도와준다.

DIMON은 유체나 전기와 같은 물체가 다양한 모양을 따라 어떻게 움직이는지 예측하는 데 사용되는 수학 공식인 편미분 방정식을 다룬다. 이러한 방정식은 시간과 공간에 따라 시스템이 어떻게 동작할지 이해하는 데 있어 엔지니어링에 필수적이다.

연구원들은 Nature Computational Science에 게재된 논문에서 DIMON에 대해 설명했다.

DIMON은 광범위한 엔지니어링 계산을 가속화할 수 있다.

DIMON은 과학과 엔지니어링 전반의 모든 문제를 해결할 수 있다. 특히 충돌 테스트나 의학 연구와 같이 모양, 힘 또는 재료가 변경되는 작업에 유용하다.

예를 들어, 팀은 DIMON을 사용하여 환자 심장의 "디지털 쌍둥이"를 만들어 심장 건강을 연구했다. 이러한 모델은 전기 신호가 고유한 심장 모양을 통해 어떻게 이동하는지 예측하여 심장 부정맥을 진단하고 치료하는 데 도움이 된다.

이러한 방정식을 푸는 데는 복잡한 모양을 작은 부분으로 나누고 모양이 변경될 때마다 다시 풀어야 하기 때문에 일반적으로 많은 시간이 걸린다. 그러나 DIMON은 한 모양에서 패턴을 학습하여 다른 모양에 적용하므로 프로세스가 수천 배 더 빨라진다.

컴퓨팅 시간을 몇 시간 또는 며칠에서 데스크톱 컴퓨터에서 바로 몇 초로 단축한다.

연구 공동 책임자인 나탈리아 트라야노바는 존스홉킨스 대학교 보도 자료에서 "이 새로운 AI 접근 방식을 사용하면 솔루션을 얻을 수 있는 속도가 믿을 수 없을 정도이다."라고 말했다. "심장 디지털 트윈의 예측을 계산하는 데 걸리는 시간은 수 시간에서 30초로 단축될 것이다.

그녀는 이것이 슈퍼컴퓨터가 아닌 데스크톱 컴퓨터에서 수행되어 의사가 일상적인 임상 워크플로의 일부로 만들 수 있다고 덧붙였다.

DIMON은 더 나은 자동차 부품 설계에서 우주선 재료 개선에 이르기까지 모양과 그 동작이 문제 해결에 중요한 모든 분야에서 도움이 될 수 있다.