भौतिक वास्तविकता का अनुकरण करना लंबे समय से एक खंडित मामला रहा है। समुद्र की लहरों का मॉडलिंग करने वाले एक वैज्ञानिक को एक सॉल्वर की आवश्यकता होती है; एक प्रोटीन तह को देखने वाले कम्प्यूटेशनल जीवविज्ञानी को दूसरे की आवश्यकता होती है; रेत के टीलों का अध्ययन करने वाले एक इंजीनियर को एक तिहाई की आवश्यकता होती है। प्रत्येक उपकरण को एक संकीर्ण घटना को नियंत्रित करने वाले विशिष्ट समीकरणों के इर्द-गिर्द बड़ी मेहनत से हाथ से कोडित किया गया है।
एमआईटी, ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय और सहयोगी संस्थानों के शोधकर्ताओं ने अब उस पैचवर्क को एकल आर्किटेक्चर से बदलने के लिए डिज़ाइन की गई प्रणाली का अनावरण किया है। एमआईटी न्यूज के अनुसार, सिस्टम, जिसे वर्ल्डपार्टिकल कहा जाता है, रेत फिसलने से लेकर फोल्डिंग प्रोटीन तक व्यापक रूप से विभिन्न भौतिक प्रक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए एक एकीकृत डीप-लर्निंग मॉडल का उपयोग करता है। For more context on this story, see our ongoing AI industry coverage.
काम, एक ओपन-एक्सेस पेपर जिसका शीर्षक है "वर्ल्डपार्टिकल: यूनिफाइड वर्ल्ड सिमुलेशन ऑफ लैग्रेंजियन पार्टिकल डायनेमिक्स वाया ट्रांसफार्मर", एशिया में कंप्यूटर ग्राफिक्स और इंटरैक्टिव तकनीकों पर एसीएम सिग्ग्राफ सम्मेलन और प्रदर्शनी में प्रस्तुत किया जाएगा। सहयोग में एमआईटी, यूबीसी, जॉर्जिया टेक, इनरिया, मेटा, पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय, यूटा विश्वविद्यालय, यूसीएलए और हांगकांग विश्वविद्यालय शामिल हैं।
सिमुलेशन के लिए एक 'जीपीटी मोमेंट'
एमआईटी न्यूज की रिपोर्ट में, एमआईटी के पूर्व पोस्टडॉक पीटर यिचेन चेन, जो अब यूबीसी में सहायक प्रोफेसर और पेपर के सह-संबंधित लेखक हैं, ने कहा, "हम सिमुलेशन के लिए एक जीपीटी क्षण चाहते हैं।" "हर बार जब लोग किसी विशेष भौतिक घटना के लिए एक सिम्युलेटर बनाना चाहते हैं, तो उन्हें इसे स्क्रैच से कोड करने की आवश्यकता होती है। हमारी दृष्टि एक ऐसा फाउंडेशन मॉडल बनाना है जो किसी भी परिदृश्य के लिए बॉक्स से बाहर काम करे जिसे आप अनुकरण करना चाहते हैं। यह उस दिशा में पहला कदम है।"
जीपीटी का संदर्भ आकस्मिक नहीं है। वर्ल्डपार्टिकल का आर्किटेक्चर उसी अनुक्रमिक-भविष्यवाणी विचार को उधार लेता है जो बड़े भाषा मॉडल को शक्ति प्रदान करता है। चेन ने कहा, "यह चैटजीपीटी के समान वास्तुकला है। लेकिन पाठ के एक टुकड़े को लिखने के लिए एक समय में एक शब्द की भविष्यवाणी करने के बजाय, हम भविष्यवाणी कर रहे हैं कि ये कण एक समय में एक कदम कैसे आगे बढ़ेंगे।"
चेन के साथ सह-संबंधित और सह-प्रमुख लेखक मिंगहाओ गुओ, एक एमआईटी पोस्टडॉक, और सह-प्रमुख लेखक काओलिवेन वांग और सियुआन चेन, यूबीसी में स्नातक छात्र शामिल हैं। टीम में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और कंप्यूटर विज्ञान के एमआईटी प्रोफेसर वोज्शिएक माटुसिक भी शामिल हैं, जो कंप्यूटर विज्ञान और कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रयोगशाला (सीएसएआईएल) के भीतर कम्प्यूटेशनल डिजाइन और फैब्रिकेशन समूह का नेतृत्व करते हैं।
वर्ल्डपार्टिकल कैसे काम करता है
यह प्रणाली कम्प्यूटेशनल भौतिकी में एक लंबे समय से चले आ रहे विचार पर टिकी हुई है: लैग्रेंजियन प्रतिनिधित्व, जिसमें एक सामग्री को अलग-अलग कणों के संग्रह के रूप में वर्णित किया गया है जिनकी स्थिति और वेग समय के साथ विकसित होते हैं। वर्ल्डपार्टिकल प्रत्येक वस्तु को हजारों या लाखों छोटे त्रि-आयामी बिंदुओं में तोड़ता है, फिर ट्रैक करता है कि वे कण अंतरिक्ष और समय में कैसे चलते हैं।
समीकरण सीखना, उन्हें हाथ से कोड करना नहीं
परंपरा से हटना इसमें निहित है कि नियम क्या लिखते हैं। एक शास्त्रीय पाइपलाइन में, एक वैज्ञानिक एक गवर्निंग समीकरण से शुरू होता है जो परिभाषित करता है कि एक सामग्री कैसे व्यवहार करती है, फिर उस जटिल गणित को एक सूत्र में परिवर्तित करती है जिसे एक संख्यात्मक सॉल्वर संभाल सकता है - प्रत्येक नई सामग्री या प्रक्रिया के लिए पूरे अभ्यास को दोहराता है।
इसके बजाय वर्ल्डपार्टिकल एक तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करता है जो सामान्य रूप से गवर्निंग समीकरणों को हल करना सीखता है। नेटवर्क इनपुट के रूप में कणों की 3डी स्थिति और भौतिक गुणों को लेता है और सिमुलेशन के अगले फ्रेम के लिए उनकी स्थिति और गुणों को आउटपुट करता है, एक-सेकंड की वृद्धि में समय और स्थान पर सामग्री की गति की भविष्यवाणी करता है।
बाहरी ताकतों को संभालना
वास्तविक दुनिया की सामग्रियों को लगातार उन ताकतों द्वारा इधर-उधर धकेला जाता है जिनका एक मॉडल पूरी तरह से अनुमान नहीं लगा सकता है - एक समुद्र की लहर जो समुद्र की दीवार से टकराती है, या एक पैर रेत में दब जाता है। प्रत्येक सिमुलेशन चरण से पहले, वर्ल्डपार्टिकल सिस्टम पर कार्य करने वाली बाहरी ताकतों को अलग करता है। कणों की प्रारंभिक अवस्था की भविष्यवाणी करने के बाद, सिस्टम उन बलों को वापस सिमुलेशन में एकीकृत करता है, बल वस्तु के व्यवहार को कैसे प्रभावित करते हैं, इसके आधार पर अपनी भविष्यवाणियों को सही करता है।
शोधकर्ताओं की रिपोर्ट के अनुसार, वह सुधार लूप मॉडल को उन सामग्रियों, पर्यावरणीय स्थितियों और ताकतों को सामान्य बनाने की अनुमति देता है जिनका उसे प्रशिक्षण के दौरान कभी सामना नहीं करना पड़ा।
लाखों कणों को संपीड़ित करना
स्केल ने केंद्रीय इंजीनियरिंग चुनौती पेश की। एक जटिल वस्तु लाखों कणों में टूट सकती है, जिससे मॉडल का कम्प्यूटेशनल बजट तेजी से प्रभावित हो सकता है। प्रसंस्करण को सुव्यवस्थित बनाए रखने के लिए, टीम ने एक विलय तकनीक का उपयोग किया जो कणों को उनके व्यवहार में बारीक विवरण को संरक्षित करते हुए जोड़ती और संपीड़ित करती है।
गुओ ने एमआईटी न्यूज़ को बताया, "हमें इसे वास्तव में सामान्यीकृत और स्केलेबल बनाने के लिए बहुत सारी विस्तृत इंजीनियरिंग करने और वास्तुकला में कई बदलाव करने की ज़रूरत है।"
छह भौतिक घटनाओं के विरुद्ध परीक्षण किया गया
शोधकर्ताओं ने छह अलग-अलग भौतिक घटनाओं पर वर्ल्डपार्टिकल का प्रदर्शन किया, जिसमें विकृत वस्तुएं, दानेदार सामग्री और प्रोटीन शामिल हैं, जो स्थापित संख्यात्मक सिमुलेशन विधियों की तुलना में उच्च सटीकता की रिपोर्ट करते हैं।
उदाहरण ठोस थे. एक दानेदार परीक्षण में, वर्ल्डपार्टिकल ने कैप्चर किया कि कैसे सामग्री का ढेर गुरुत्वाकर्षण के तहत ढह जाता है, जबकि कुछ आधारभूत विधियों ने रेत के कणों को हवा में अनुचित रूप से तैरते हुए छोड़ दिया। गुओ के अनुसार, आणविक गतिशीलता पर, सिस्टम ने मॉडल किया कि समय के साथ प्रोटीन संरचनाएं संख्यात्मक सिमुलेटर की तुलना में लगभग 100 गुना तेजी से कैसे बदलती हैं।
व्यावहारिक लाभ दोनों दिशाओं में चलता है: वैज्ञानिकों द्वारा पहले से ही अध्ययन की गई समस्याओं के लिए तेज़ परिणाम, और उन घटनाओं को जोड़ने की क्षमता जो पहले अलग सिमुलेटर की मांग करती थीं। टीम ऐसे परिदृश्यों पर प्रकाश डालती है जैसे कि एक विकृत ठोस के विरुद्ध तरल पदार्थ का खिसकना - उदाहरण के लिए, कैसे धीमा तेल एक भंडारण टैंक के अंदर एक लोचदार वाल्व पर दबाव डाल सकता है - जहां तरल पदार्थ और जिस संरचना के खिलाफ यह धक्का देता है उसे एक साथ मॉडल किया जाना चाहिए।
सॉफ्ट रोबोट से लेकर आकाशगंगाओं के विलय तक
फ़्रेमवर्क की व्यापकता कंप्यूटर ग्राफ़िक्स से परे अनुप्रयोगों की ओर इशारा करती है। शोधकर्ताओं का कहना है कि वही दृष्टिकोण नरम रोबोट हेरफेर कार्यों को सूचित कर सकता है, जिसमें एक आज्ञाकारी मशीन को यह अनुमान लगाना होगा कि उसके स्पर्श के तहत रेत या मिट्टी कैसे बदलेगी। वे आरएनए विकास और यहां तक कि खगोलभौतिकीय घटनाओं जैसे आकाशगंगाओं के विलय को भी उम्मीदवार डोमेन के रूप में सूचीबद्ध करते हैं।
लंबी अवधि में, टीम को उम्मीद है कि यह कार्य वैज्ञानिकों को नई सामग्रियों की खोज करने और उन भौतिक प्रक्रियाओं का पता लगाने में मदद करेगा जिनका मौजूदा सिमुलेशन तरीके प्रभावी ढंग से अध्ययन नहीं कर सकते हैं।
गुओ ने कहा, "हम गणना और विज्ञान के एकीकरण को देखते हैं जो हमें भौतिक घटनाओं की खोज करने या कुछ अस्पष्ट भौतिक घटनाओं की व्याख्या करने के लिए नई अंतर्दृष्टि और उपकरण प्रदान करता है।" "एकीकृत मॉडल के साथ, हम कई खोजों को अनलॉक कर सकते हैं जिनकी हम कल्पना भी नहीं कर सकते।"
पहला कदम, पूरी नींव नहीं
शोधकर्ता वर्ल्डपार्टिकल को एक पूर्ण फाउंडेशन मॉडल के बजाय एक शुरुआती कदम के रूप में तैयार करने में सावधानी बरत रहे हैं। आगे बढ़ते हुए, वे सिस्टम को अधिक भौतिक प्रणालियों में अनुकूलित करने और वैज्ञानिक खोज के लिए एक पूर्ण, सामान्य-उद्देश्य सिमुलेशन पाइपलाइन का निर्माण करने की योजना बना रहे हैं।
यदि वह आर्क परिचित लगता है, तो यह डिज़ाइन द्वारा है। भाषा मॉडल ने सामान्य-उद्देश्य वाले टूल में स्केल करने से पहले संकीर्ण, प्रति-कार्य प्रणालियों के रूप में वर्षों बिताए - और वर्ल्डपार्टिकल टीम स्पष्ट रूप से शर्त लगा रही है कि भौतिक सिमुलेशन एक समान पथ, एक समय में एक कण कदम का अनुसरण कर सकता है।
यह लेख 9 नवंबर, 2026 को एमआईटी न्यूज़ द्वारा प्रकाशित एडम ज़ेवे की रिपोर्टिंग पर आधारित है।---
Stay Ahead of AIGet the latest AI news, analysis, and breakthroughs — all in one place.
Read more AI news →
