Разгадка кода Навье-Стокса: Учёный раскрыл, как решение одной из главных задач тысячелетия спасёт экологию
Учёный Поздняков: Решение задачи Навье — Стокса станет прорывом в изучении воды
ИИ-иллюстрация: создано редакцией Life.ru с использованием ChatGPT (OpenAI)
Решение системы уравнений Навье — Стокса может стать серьёзным прорывом в теории движения воды и наносов и дать новые возможности для прогнозирования состояния водоёмов. Особенно важным такое достижение становится на фоне климатических изменений, растущего дефицита воды и ухудшения её качества, рассказал Life.ru доктор географических наук, специалист по транспорту и отложению наносов в водных объектах, директор Института исследований континентальных водных объектов РГГМУ Шамиль Поздняков.
Система уравнений Навье — Стокса даёт описание движения частиц воды в потоке. Система состоит из трёх уравнений, там десять неизвестных. Она не замкнутая, поэтому до последнего времени использовалась только машинная обработка и машинные решения при определённых допущениях, которые назывались в то время корректными. Эти допущения приводили к тому, что решение могло быть только в определённых границах и с определённой точностью
Шамиль Поздняков
Доктор географических наук, директор института исследований континентальных водных объектов РГГМУ
Если появившееся решение действительно позволяет преодолеть прежние ограничения, это станет серьёзным продвижением, считает Поздняков. «Это будет определённый прорыв в теории движения воды и теории движения наносов водных потоков. Всё, что связано с водой, как вы понимаете, становится только актуальнее в связи с экологическими проблемами и трендом на изменение температурного режима планеты. Поэтому это очень важное открытие», — подчеркнул эксперт.
Практическое значение такого прорыва может оказаться не менее важным, чем теоретическое. По словам Позднякова, новые возможности расчётов позволят лучше прогнозировать состояние водных объектов и движение воды, а в конечном счёте способны продвинуть исследования и решения в области водных ресурсов. При этом нерешённых сложных уравнений остаётся немало, а актуальность связанных с ними задач только растёт.
Одна из главных проблем — усиливающийся дисбаланс в распределении воды. «Сейчас идёт тенденция к тому, что дефицит воды в тех местах, где он ощущался, будет только усиливаться, а там, где был избыток, возникнет ещё больший переизбыток. Этот дисбаланс распределения водных ресурсов будет обостряться в связи с климатическими изменениями», — предупредил Поздняков.
Одновременно усиливается антропогенная нагрузка на водоёмы. По словам учёного, она приводит к резкому ухудшению качества воды. Население Земли растёт, а развитие цивилизации сопровождается появлением новых органических загрязнителей. «Нам до конца непонятно, как они будут вести себя в водных объектах, ведь их появляется слишком много ежегодно», — отметил специалист. Из-за масштаба и сложности экологических процессов, считает он, решить связанные с ними задачи в краткосрочной перспективе без помощи искусственного интеллекта не удастся.
Ещё одна угроза — усиливающееся цветение водоёмов. Из-за деятельности человека в воду попадает всё больше биогенных веществ, которые становятся питательной средой для сине-зелёных водорослей. «Процессы цветения будут только усиливаться. Чем это грозит планете? Тем, что при своей жизнедеятельности эти водоросли выделяют опасные токсины, губительные для всего живого», — рассказал Поздняков. Решение этой проблемы он назвал одной из ближайших и наиболее актуальных задач, необходимых для дальнейшего комфортного развития человечества.
Ранее OpenAI заявила, что её внутренняя ИИ-модель предложила решение задачи о существовании и гладкости решений уравнений Навье — Стокса, одной из семи «задач тысячелетия». Над доказательством около 10 тысяч ИИ-агентов работали 88 часов, а затем компания представила его формализацию в Lean. При этом OpenAI подчёркивает, что дальнейшая проверка результата математическим сообществом ещё предстоит.
Все самые свежие новости без задержек — в разделе «Последние новости» на Life.ru.
