Сверхкороткие вспышки света — источники аттосекундных импульсов — применяются как инструмент для исследований. Их используют в сверхбыстрой спектроскопии, при изучении магнитных материалов, хиральных молекул и электронной динамики в веществе. Вместо большого числа долгих расчётов исследователи обучили нейросеть быстро оценивать перспективные настройки и тем самым ускорили оптимизацию сложного лабораторного оборудования.
«В таких задачах основная трудность связана с высокой стоимостью прямого физического моделирования: пространство параметров велико, а каждая проверка требует существенных вычислительных ресурсов. Мы показали, что сочетание нейросетевой суррогатной модели и точных PIC-расчётов позволяет существенно ускорить поиск перспективных режимов без потери физической содержательности результата», — отметил Сергей Рыкованов, руководитель Лаборатории суперкомпьютеров в ИИ Центра искусственного интеллекта Сколтеха.
До внедрения этого подхода учёным приходилось вручную перебирать множество комбинаций характеристик лазерного импульса и свойств мишени, что делало процесс настройки крайне медленным. Предложенный метод объединяет физическое моделирование и машинное обучение: нейросетевой суррогат выполняет быструю оценку конфигураций, а точные проверки остаются только для ограниченного числа вариантов.
В результате внедрения метода удалось значительно ускорить процесс настройки лазерно-плазменных источников. Разработанная методика демонстрирует устойчивую эффективность при варьировании характеристик лазерного импульса и параметров мишени, хорошо масштабируется и может применяться в других задачах, где требуется ускорение дорогостоящих физических симуляций с помощью нейросетевых моделей.
👻 Сколтех в МАХ
📲 Сколтех в VK