Как работа с данными позволяет делать глубокие открытия

Популярная механикаНаука

Зачем физикам идти в большие данные

На Большом адронном коллайдере совершено много открытий (кроме знаменитой «частицы Бога» – бозона Хиггса). Одним из них стала регистрация неизвестных элементарных частиц – тетракварков. Это удалось благодаря новым методам работы с данными. Андрей Устюжанин, учёный Яндекса, кандидат физико-математических наук, заведующий научно-учебной лабораторией методов анализа больших данных факультета компьютерных наук Высшей школы экономики рассказывает, как работа с данными позволяет делать такие глубокие открытия, и почему ученым пора становиться дата-сайентистами.

Как машинное обучение связано с Большим адронным коллайдером и почему наука и ИТ должны работать сообща

Наука и техника — тесно связанные друг с другом элементы человеческой культуры. Развитие научной мысли, вроде открытия закона Ома и теории относительности, ведёт к техническому прогрессу, а появление новых технологий, в свою очередь, меняет подход к фундаментальной науке.

5406d230cb86e48ba0c30187914da137.jpg
Андрей Устюжанин, учёный Яндекса, кандидат физико-математических наук, заведующий научно-учебной лабораторией методов анализа больших данных факультета компьютерных наук Высшей школы экономики

В истории долго преобладала эмпирическая наука: истина объяснялась через факты и софистические принципы. С Ньютона и Кеплера началась эра теоретической науки, отталкивающейся от законов и доказательств: появлялись новые способы записи и математической проверки закономерностей. Такой подход преобладал вплоть до середины XX века, когда появление компьютеров позволило моделировать законы с гораздо большей точностью и с помощью компьютерной симуляции рассчитывать более сложные системы: биологические, экономические, физические. Но на получение результата уходило много времени и ресурсов.

Развитие вычислительных ресурсов и машинное обучение (ML) существенно продвинули использование компьютерной симуляции в науке. Сейчас мы можем построить нейросеть, которая выучит соответствие входных и выходных параметров и проведёт расчёты с гораздо большей скоростью. Это новая степень свободы для исследователей и совершенно новый подход к науке — data-driven science: взгляд на любое явление через призму данных.

Мы начинаем видеть не процессы или изменения характеристик во времени, а зависимости и параметры, которые мы можем с определенной точностью записать при помощи алгоритмов. Мы даём нейросети возможность наблюдать за физическим объектом, и она предсказывает его поведение и находит описывающие его законы. Это позволяет науке задавать более сложные вопросы. Например, раньше мы могли рассчитать с помощью симуляций, какими свойствами обладает материал с той или иной структурой. Теперь мы можем достаточно точно предсказать, какая структура должна быть у материала с нужными нам параметрами. Решая подобные «обратные» задачи, мы можем найти вещества с принципиально новыми свойствами, которые нельзя получить никакими другими методами ни из полимеров, ни химическими реакциями, например сверхрешетки трехслойного графена, которые обладают высокотемпературной сверхпроводимостью.

Машинное обучение и физика высоких энергий

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

11 новых неприличных для уха слов, которые на самом деле абсолютно приличны 11 новых неприличных для уха слов, которые на самом деле абсолютно приличны

Не знать смысла этих слов — вот это неприлично!

Maxim
Сила Оли Сила Оли

Как Оля Осокина создала платформу Aiby и привлекла многомиллионные инвестиции

Harper's Bazaar
100 самых сексуальных женщин страны: 100-53 100 самых сексуальных женщин страны: 100-53

Итоговый рейтинг «100 самых сексуальных женщин страны – 2019»

Maxim
Голая грудь и шалости на пляже: лучшие пикантные провокации Юлии Пересильд Голая грудь и шалости на пляже: лучшие пикантные провокации Юлии Пересильд

Юлия Пересильд умеет демонстрировать сексуальность

Cosmopolitan
7 лучших CGI-трейлеров видеоигр всех времен 7 лучших CGI-трейлеров видеоигр всех времен

Кинематографичные ролики к играм превратились в отдельный жанр искусства!

Maxim
«Этим надо заниматься, если мы хотим быть великой державой»: что такое зеленая химия и как наука помогает спасти планету «Этим надо заниматься, если мы хотим быть великой державой»: что такое зеленая химия и как наука помогает спасти планету

В чем подвох биоразлагаемого пластика и как перестать бояться химию?

Forbes
«Я же включил поворотник!» 5 оправданий водителей, когда они неправы «Я же включил поворотник!» 5 оправданий водителей, когда они неправы

Какие опасные маневры водители оправдывают поворотниками и аварийкой

РБК
Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента Честное «Удовольствие»: в прокат выходит фильм про порноиндустрию без нотаций и шок-контента

Как «Удовольствие», несмотря на провокационную тему порно, понравился многим

Forbes
Роботы на дорогах: как выглядит будущее беспилотников Роботы на дорогах: как выглядит будущее беспилотников

Будущее каких беспилотников наступит быстрее?

Forbes
Чем заняться летом: 19 бомбических идей клевого досуга для парней (и не только) Чем заняться летом: 19 бомбических идей клевого досуга для парней (и не только)

Подборка идей активного и интересного отдыха в летнее время года

Playboy
Ошибочка вышла… Ошибочка вышла…

7 верных способов испортить отношения с ребенком

Лиза
Андрей Фёдоров делает блокирующие чехлы для телефонов с помощью технологии 1836 года. Нужны ли они кому-то, кроме чиновников и шпионов? Андрей Фёдоров делает блокирующие чехлы для телефонов с помощью технологии 1836 года. Нужны ли они кому-то, кроме чиновников и шпионов?

CEO Velter — как шил первые чехлы и искал покупателей на Facebook

Inc.
Инопланетяне, кротовые норы и антиматерия: 5 нескучных книг об устройстве вселенной Инопланетяне, кротовые норы и антиматерия: 5 нескучных книг об устройстве вселенной

Генный инженер, физик, астрофизик рассказывают о вселенной

Популярная механика
Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть Хочется только воды и фруктов! Почему в жару опасно мало есть

Как летнее «голодание» может нанести организму серьезный ущерб

Cosmopolitan
Путь к себе Путь к себе

Сати Казанова о том, как выглядит идеальный летний день

Grazia
Психотерапевт рассказала, как правильно хвалить детей, чтобы они выросли целеустремленными и уверенными в себе Психотерапевт рассказала, как правильно хвалить детей, чтобы они выросли целеустремленными и уверенными в себе

3 вещи, которые делают родители, воспитывающие психологически сильных детей

Inc.
После бала. Отличия и сходства петербургской и московской светской жизни После бала. Отличия и сходства петербургской и московской светской жизни

Чем отличается московская вечеринка от петербургского приема?

СНОБ
Полный фейстюн! Зачем девушки переделывают лица как на масках в инстаграме Полный фейстюн! Зачем девушки переделывают лица как на масках в инстаграме

Хирург: какие операции стали популярны в нашей стране из-за фейстюн-тренда

Cosmopolitan
Самая желанная женщина планеты: что позволило Лиз Тейлор восемь раз выйти замуж Самая желанная женщина планеты: что позволило Лиз Тейлор восемь раз выйти замуж

В чем секрет популярной актрисы Элизабет Тейлор?

Cosmopolitan
По ком стучит дятел: 6 занимательных фактов о лесных птицах По ком стучит дятел: 6 занимательных фактов о лесных птицах

Болит ли у дятла голова? Почему он стучит по дереву?

Вокруг света
Отрываю от сердца Отрываю от сердца

Подарки на свадьбу — деликатнейшая тема

Tatler
Дешёвая фурнитура и полиэстер в составе — как определить качество купальника Дешёвая фурнитура и полиэстер в составе — как определить качество купальника

Найти хороший качественный купальник по адекватной цене порой бывает непросто

Cosmopolitan
Алханай: где находятся российские врата в Шамбалу Алханай: где находятся российские врата в Шамбалу

Мало кто знает, что путь к Шамбале можно найти в России

Вокруг света
Побег: история одного фото Побег: история одного фото

Несостоявшийся чемпион по бегу с барьерами — пограничник Конрад Шуман

Вокруг света
Принцесса навсегда Принцесса навсегда

В чем феномен народной любви к леди Ди?

Лиза
Глаз бури: 7 удивительных фактов о тропических циклонах Глаз бури: 7 удивительных фактов о тропических циклонах

«Вокруг света» делится любопытными фактами о тропических циклонах

Вокруг света
Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США Непокорная и неподкупная: как афроамериканка Ширли Чисхолм боролась за пост президента США

Чернокожая женщина, которая жила в XX веке и осмелилась быть собой

Forbes
Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других

Как обстоят дела у экс-возлюбленных Анастасии Макеевой

Cosmopolitan
Дары Кубани Дары Кубани

Геленджик — слово года не только для ценителей остросюжетного кино на ютьюбе

Tatler
Владимир Меньшов. Последняя фигура Владимир Меньшов. Последняя фигура

О кино и личной судьбе Владимира Меньшова

СНОБ
Открыть в приложении