برای خود من، وقتی می بینم که برای آموزش یک شبکه عصبی الزاما نیازی به داده نیست و میتوان با داشتن یک معادله دیفرانسیل (و یا حتی یک معادله جبری معمولی) یک شبکه عصبی را آموزش داد، متوجه می شوم که قرار است هوش مصنوعی به گوشه گوشه علوم نفوذ کند. کافی است جایی معادله ای از یک پدیده وجود داشته باشد تا هوش مصنوعی بتواند توانمندی خود را به رخ بکشد. از این منظر، شاید هیچ شاخه ای از علم نباشد که بتواند خود را از کاربردهای هوش مصنوعی جدا بداند. از ریاضیات محض گرفته تا پزشکی، همه وارد این حوزه خواهند شد.
برای مثال، شخصی را تصور کنید که در زمینهی تحلیل لرزه ای سازه ها فعالیت می کند. داشتن معادله ارتعاش حاکم بر سازه کافی است که یک هوش مصنوعی بتواند وظیفه تحلیل سازه را بر عهده بگیرد. با توجه به ماهیت هوشمند این روش، حتی بارگذاری های پیچیده و تصادفی را هم می تواند تحلیل نماید. این کار با وجود پیچیدگی ظاهری، با یک PINN قابل پیاده سازی است.
ولی بخش شگفت انگیزتر ماجرا آنجاست که فرض کنید حتی درک درستی هم از خصوصیات رفتاری و پارامترهای سازه هم در اختیار نباشد. مثلا میرایی سازه مشخص نباشد! در چنین وضعیتی هم هوش مصنوعی قادر است مسئله را حل کند. در واقع علاوه بر تحلیل سازه، عدم شناخت از خصوصیات رفتاری سازه را هم برطرف میکند و مقدار بهینه پارامترهای ناشناخته را تحویل می دهد. یعنی حتی اگر دانش ما از فیزیک حاکم بر مسئله هم ناقص باشد، هوش مصنوعی قادر است این خلا را پر کند و سپس مسئله را حل کرده و پاسخ را تحویل دهد.
به کلامی که به بهانه این پست خدمتتان عرض کردم کمی با طمانینه تامل بفرمایید. به همین اندازه عمیق، هوش مصنوعی در حال متحول کردن علوم است. صرف نظر از رشته، گرایش تحصیلی و حوزه کاری مان، لازم است شناختی درست، بروز و کاربردی از آن داشته باشیم و بتوانیم از توانایی های آن در جهت پیشبرد کار و پژوهش مان بهره ببریم. در غیر این صورت، دانش فعلی ما به زودی کهنه شده و از کارایی فعلی می افتد.
دوره آموزشی PINN برای حل مسائل معکوس به طور تخصصی به موضوع مطرح شده در این پست می پردازد. در این دوره، با زبانی ساده و کاربردی توضیح داده می شود که چطور می توان با استفاده از PINN، عدم آگاهی از معادلات حاکم بر یک مسئله را برطرف کرد و همزمان، معادله حاصله را حل نمود. اگر در این حوزه پزوهشی فعال هستید یا به آن علاقه مندید، دعوت می کنم که این دوره آموزشی ارزشمند را مشاهده نمایید.
لینک دسترسی به دوره آموزشی PINN معکوس
https://shadabfar.com/shop/uncategorized/P1101-InversePINN.html