Нейросеть для решения задач по физике — Чат GPT для физики
Введение
Представьте: искусственный интеллект сегодня не просто рисует котиков или сочиняет стихи — он разгадывает секреты черных дыр, предсказывает свойства новых материалов и ускоряет открытия, на которые раньше у физиков уходили десятилетия. Вы наверняка слышали, как ИИ обыгрывает людей в шахматы, но знали ли вы, что в 2023 году нейросеть от DeepMind помогла решить уравнение квантовой механики, над которым ученые бились 50 лет?
Физика больше не та наука, где всё решают только формулы на доске и гигантские ускорители частиц. Например, в ЦЕРН алгоритмы анализируют петабайты данных с Большого адронного коллайдера за часы, а не месяцы. А в MIT ИИ уже моделирует термоядерный синтез — тот самый «звездный огонь», который может подарить человечеству передовые технологии для бесконечной энергии.
Это не фантастика. Каждый второй эксперимент в области квантовых вычислений или астрофизики сегодня использует машинное обучение. И если вы думаете, что физики боятся конкуренции с алгоритмами, забудьте: 78% исследователей в опросе Nature признались, что ИИ стал для них таким же привычным инструментом, как микроскоп или телескоп.
Готовы узнать, как нейросети ищут темную материю, учат роботов ставить эксперименты и почему без ИИ мы вряд ли доберемся до теории всего? Тогда погружайтесь — будет жарко (но не как в ядре звезды, обещаем).
Кто такой ChatGPT и как именно решает физику
ChatGPT — это нейросеть, которая учится на текстах из интернета, чтобы общаться с вами почти как человек. Но это не просто «умный чат». В физике он работает как цифровой ассистент: объясняет формулы, генерирует гипотезы и даже помогает ставить эксперименты.
Вот что он умеет в физике:
-
Расщепляет сложные теории на простые. Например, объяснит, почему уравнение Шрёдингера работает для квантовых частиц, — и нарисует аналогию с волнами в океане, если попросить.
-
Считает за вас. Хоть и не заменяет MATLAB, но решит стандартные задачи из учебника: от кинематики до термодинамики. Проверено: в 2023 году студенты Стэнфорда использовали ChatGPT как помощник для расчёта траекторий спутников — погрешность составила менее 5%.
-
Анализирует горы данных. Подскажет, как визуализировать результаты эксперимента или найти аномалии в таблицах, предоставляя подробный анализ. В проекте LIGO (поиск гравитационных волн) похожие алгоритмы сократили время обработки сигналов на 30%.
-
Быстро ищет информацию с помощью нейросети для решения задач. Нужны свежие статьи про тёмную материю? ChatGPT за минуту выдаст список ключевых работ 2021–2024 годов — с кратким резюме каждой.
Но есть нюанс: ChatGPT не открывает новые законы физики, но может помочь в решении задач по физике. Он не заменит учёных, но станет для них «третьей рукой». Как? Например, в 2022 году исследователи из Калифорнии сгенерировали через нейросеть 1000 вариантов дизайна эксперимента по квантовой запутанности — и 12 из них оказались работоспособными.
Фишка в том, что ChatGPT не боится пробовать странные идеи в решении задач. Физики часто зациклены на догмах, а нейросеть может предложить решение, которое нарушает «правила» — например, использовать квантовые точки для моделирования чёрных дыр. И да, иногда это срабатывает.
Короче, ChatGPT для физика — как швейцарский нож: не идеален для каждой задачи, но всегда под рукой.
Может ли чат gpt решать задачи по физике?
ChatGPT справляется с задачами уровня университетского курса, типовыми расчетами и даже помогает понять физику, а не просто выдать решение задач по физике.
Щёлкает учебные задачи, используя chat для более эффективного подхода.
— Кинематика, термодинамика, электродинамика? Легко. Например, рассчитает силу трения для движущегося тела или КПД цикла Карно.
— Проверено на практике: В 2023 году студенты MIT использовали ChatGPT для решения 85% задач из учебника Halliday & Resnick — алгоритм ошибался только в случаях, где требовались графики или нестандартные условия, а вот это интересно)
Объясняет законы — даже странно
Спросите, «почему небо синее» — вопрос, который можно обсудить с русскоязычным ChatGPT. или «как работает квантовая суперпозиция», и ChatGPT разложит всё на аналогиях. Например, сравнит электромагнитные волны с гитарными струнами или объяснит парадокс кота Шрёдингера через пиццу (да, так было в реальном диалоге).
Ищет ошибки в экспериментах
Загрузите в него данные, и он подскажет, где вы могли накосячить. В 2022 году алгоритмы на базе GPT-4 сократили время проверки экспериментов по ядерному синтезу в Принстоне на 40% — находили погрешности в датчиках температуры.
Генерирует гипотезы
ChatGPT не открывает новые законы, но предлагает идеи для исследований. Например, подсказал группе из Кембриджа использовать графен для моделирования кротовых нор — эксперимент стартует в 2025 году.
Но!
— Сложные задачи ему не по зубам, но он может предложить пошаговый подход. Если спросить, как объединить квантовую механику с общей теорией относительности, ChatGPT выдаст ответ, используя gpt для решения задач, общие принципы, но не точное решение.
— Всегда проверяйте ответы, особенно при подготовке к егэ по физике. Алгоритм может «галлюцинировать»: например, в 10% случаев неправильно применяет правило правой руки в задачах на магнитное поле.
Какую модель чат gpt выбрать для физики
ChatGPT o3-mini - это модель, которая вышла недавно, относительно времени статьи. Она объективно решает физику, далее мы посмотрим на нее в действии. Токены (запросы или ответы) расходует экономно, еще она отвечает быстро, за 15 секунд в зависимости от задачи, что делает её идеальным ботом для решения задач.
Она превосходно пишет код, с физикой должна справится! Сейчас приведу пример:
Ответ ниже, это 1.2 м/c. и это верный ответ.
Применение ChatGPT в физике
Задачи по кинематике: «Куда упадёт мяч?»
Запрос:
«Самолет летит горизонтально на высоте 500 м со скоростью 200 м/с. Когда он сбрасывает груз, куда тот упадет относительно точки сброса? Реши без сопротивления воздуха.»
Что сделает ChatGPT:
— Выведет формулы движения по горизонтали и вертикали.
— Посчитает время падения и расстояние.
— Ответ: «Ответ: груз приземлится примерно в 2020 метрах вперед от точки сброса.»
Ссылка на этот результат: https://chat.aiacademy.me/share/1b6f5093971738866304bc6e
Я использую сервис AIAcademy, там есть все модели ChatGPT: GPT-3.5, 4o-Mini, GPT o1, 4, 4o и ChatGPT o3-mini. А также Dalle и Midjourney для рисования, если понадобится, что-то сгенерировать с помощью ai.
Анализ цепи: «Почему лампочка не горит?»
Запрос:
«В цепи с источником 12 В, резистором 4 Ом и лампой на 6 В/0.5 А горит ли лампа? Покажи расчёты.»
Что сделает ChatGPT:
— Рассчитает силу тока и напряжение на лампе.
— Объяснит, что ток 1.2 А превышает допустимый для лампы (0.5 А) → «Лампа «горит», но работает в перегруженном режиме, что может привести к её повреждению.»
Квантовая загадка: «Где мой электрон?»
Запрос:
«Объясни, почему мы не можем точно знать скорость и положение электрона. Приведи пример с котиком в коробке.»
Что сделает ChatGPT:
— Растолкует принцип неопределенности Гейзенберга.
— Выдаст: подробный отчет по теме. «Квантовая реальность не позволяет заранее и точно определить все параметры системы одновременно, и наблюдение играет ключевую роль в том, чтобы придать системе определённое состояние.»
Термодинамика: «Спасет ли свитер в космосе?»
Запрос:
«Если выйти в открытый космос в свитере, сохранит ли он тепло? Объясни с точки зрения теплопередачи.»
Что сделает ChatGPT:
— Разжует, что в вакууме нет конвекции → свитер бесполезен.
— Добавит: «Свитер в условиях открытого космоса не окажет достаточной защиты, так как основной режим потери тепла там — излучение, а свойства свитера, обеспечивающие теплоизоляцию в атмосфере, не работают в вакууме.»
Оптика: «Почему солнцезащитные очки поляризованы?»
Запрос:
«Как поляризация стекол уменьшает блики? Нарисуй схему на словах.»
Что сделает ChatGPT:
— Объяснит фильтрацию горизонтально поляризованного света.
— Выдаст: «Когда мы смотрим через такие очки или фильтр, мы видим только часть света, что позволяет уменьшить блики или достичь других оптических эффектов.»
Важно!
ChatGPT иногда ошибается в деталях (например, путает знаки в формулах). Всегда перепроверяйте ответы — как вкус торта перед подачей.
Как получить доступ к ChatGPT 3o-mini
Официального доступа через OpenAI нет, точнее есть, но вам нужен VPN. Поэтому, я перешел на AIAcademy, так выгоднее, подписка стоит дешевле, чем VPN, но мы получаем еще и пакет других нейросетей, поэтому делюсь, мне так удобнее)
Заключение
ChatGPT не собирается отбирать у физиков Нобелевские премии. Зато он уже сейчас:
-
Считает за вас как продвинутый калькулятор (помните задачу с падающим грузом самолета?).
-
Объясняет квантовые парадоксы через котиков и пиццу — так, что даже бабушка поймёт.
-
Находит ошибки в экспериментах быстрее, чем вы успеваете сказать «Ой!».
Да, он иногда путает знаки в формулах и не открывает новые законы природы. Но в 2023 году 65% студентов-физиков из топ-50 вузов мира использовали его для подготовки к экзаменам.
А в ЦЕРНе нейросети на базе GPT-4 сократили время анализа данных с коллайдера на 20% — это месяцы сэкономленного времени!
Так стоит ли его пробовать? Если вы ещё не дали ChatGPT решить хотя бы одну задачу — вы как физик, который игнорирует калькулятор: упрямец, теряющий время. Закиньте ему свой вопрос, сделайте скриншот, поделитесь с коллегами. А потом возвращайтесь к формулам — они никуда не денутся.
P.S. И да, если алгоритм вдруг предложит теорию всего — мы вам сразу сообщим о генерации этого решения. Пока что держите под рукой GPT-о3-mini и здоровый скепсис.
Комментарии читателей Оставить комментарий