Bilimsel makine öğrenmesinde karmaşık ve değişken geometrilere sahip sistemlerin çözüm operatörlerini öğrenmek büyük bir zorluktu. Araştırmacılar, bu sorunu çözmek için ArGEnT adında yeni bir Transformer tabanlı mimari geliştirdi. Bu sistem, tasarım optimizasyonu ve kontrol problemlerinde kullanılabilecek esnek bir vekil modelleme çerçevesi sunuyor. ArGEnT, nokta bulutu temsillerinden geometrik bilgiyi doğrudan kodlayarak, keyfi uzamsal konumlarda değerlendirme yapabiliyor. Üç farklı dikkat mekanizması varyantı ile geometrik özellikleri farklı stratejilerle dahil ediyor. Bu gelişme, mühendislik tasarımından fizik simülasyonlarına kadar geniş bir uygulama alanında devrim yaratabilir.

Araştırmacılar, hava durumu tahminlerinde devrim yaratabilecek yeni bir yapay zeka modeli geliştirdi. PARADIS adlı bu sistem, atmosferdeki fiziksel süreçleri taklit ederek daha doğru tahminler üretiyor. Geleneksel yapay zeka modellerinin aksine, PARADIS hava kütlelerinin taşınması, karışması ve termodinamik süreçleri ayrı ayrı modelliyor. Sistemin kalbi, hava kütlelerinin atmosferde nasıl hareket ettiğini simüle eden Neural Semi-Lagrangian operatörü. Bu yaklaşım, hesaplama maliyetini düşürürken tahmin doğruluğunu artırıyor. Meteoroloji alanında yapay zekanın kullanımı hızla artarken, fizik kurallarını göz ardı eden modeller sıklıkla başarısız oluyor. PARADIS bu sorunu, fiziksel süreçleri ağ mimarisine entegre ederek çözmeyi hedefliyor.

Araştırmacılar, kütleçekimi etkisi altındaki parçacık sistemlerinin geometrik özelliklerini inceleyerek çığır açan bir keşif yaptı. Henri Poincaré ve Albert Einstein'ın ölçümsel geometri teorilerine dayanarak yapılan çalışma, N-cisim probleminin özel denge çözümlerini analiz etti. Bulgular, parçacıklar arası mesafelerin sistem merkezinden olan uzaklığa bağlı olarak sistematik değişimler gösterdiğini ortaya koydu. Bu durum, kütleçekimi etkileşimlerinin yarattığı bağlama bağlı bir geometrinin varlığını işaret ediyor. Çalışma, Poincaré'nin 'ölçüm geometrisinin ölçüm aletlerine etki eden kuvvetlere bağlı' görüşü ile Einstein'ın 'fiziksel geometrinin yerel dinamikler tarafından belirlenir' fikrini modern hesaplamalı yöntemlerle doğruluyor.

Newcastle Üniversitesi araştırmacıları, elektronik bileşenleri birleştiren ancak basit bir yıkama ile çözülebilen yenilikçi bir yapıştırıcı geliştirdi. Bu iletken yapıştırıcı, lehim gibi elektronik parçaları birleştirebiliyor ancak lehimden farklı olarak aseton gibi çevre dostu çözücülerle kolayca ayrıştırılabiliyor. Teknoloji, elektronik atıkların geri dönüşümünde devrim yaratabilir çünkü mevcut durumda lehimle birleştirilen bileşenlerin ayrıştırılması son derece zor ve maliyetli. Yeni sistem sayesinde elektronik cihazların tamiri daha kolay hale gelecek, değerli materyaller daha verimli şekilde geri kazanılabilecek ve e-atık sorunu önemli ölçüde azalacak.

Deniz seviyesinin yükselmesiyle mücadele eden kıyı toplulukları için umut verici bir gelişme yaşandı. Yeni araştırma, nehir deltalarının nasıl toprak oluşturduğunu ve kıyı bölgelerini denizin ilerlemesinden nasıl koruduğunu tahmin etmenin yolunu ortaya koydu. Bu keşif, mühendisler ve politika yapıcıların nehir kanallarını yönlendirme müdahalelerinde ne kadar yeni toprak yaratılabileceğini önceden hesaplamalarına olanak tanıyor. Böylece kıyı restorasyonu ve sel korunması çalışmaları daha etkili hale getirilebilecek. Yoğun nüfuslu kıyı bölgelerinin geleceği açısından kritik öneme sahip bu çalışma, iklim değişikliğinin etkilerine karşı doğa temelli çözümler geliştirmede önemli bir adım teşkil ediyor.

Imperial College London, Michigan Üniversitesi ve Tufts Üniversitesi'nden araştırmacılar, ipekböceği ipeklerini kaynaştırarak şeffaf, plastik benzeri malzemeler elde etmeyi başardı. Bu yenilikçi malzemeler terahertz frekanslarındaki ışığı bükebildiği için 6G ağ teknolojilerinde kullanılabilir. Araştırma, doğal ipeğin geri dönüştürülmesiyle gelişmiş elektronik bileşenler üretme potansiyelini ortaya koyuyor. Bu çalışma, sürdürülebilir malzemelerle gelecek nesil iletişim teknolojilerini geliştirme konusunda önemli bir adım teşkil ediyor.

Nature dergisinde yayınlanan yeni bir araştırma, gelecekte birden fazla iklim ekstreminin aynı anda yaşanmasının daha sık görülebileceğini ortaya koyuyor. Çalışma, sıcaklık-nem ve kuraklık-sıcaklık gibi birleşik olayların sıklığının, atmosferdeki kümülatif karbondioksit miktarıyla doğrudan bağlantılı olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar, karbon salınımları artmaya devam ederse, bu tür şiddetli olayların sıklığının hızla tırmanabileceği konusunda uyarıda bulunuyor. Bu bulgular, mevcut karbon bütçesi hesaplamalarının gözden geçirilmesi gerektiğini işaret ediyor.

Araştırmacılar, beynin nasıl öğrendiğini açıklayan Serbest Enerji İlkesi ile bilincin doğasını inceleyen Bütünleşik Bilgi Teorisi arasında matematiksel bir köprü kurdu. Bu iki önemli nörobilim teorisi, şimdiye kadar ayrı çerçeveler olarak geliştirilmişti. Yeni çalışmada bilgi, gerçekleşen dinamiklerin maksimum kaliber yolundan sapması olarak tanımlanıyor. Bu yaklaşım, bilinç hesaplamalarının entropi maksimizasyonu prensiplerinden türetilebileceğini gösteriyor. Çalışma, hem bilincin ölçülmesinde hem de yapay zekanın geliştirilmesinde önemli uygulamalara kapı açabilir. Matematiksel birleşim, bu alandaki teorilerin test edilebilirliğini artırarak nörobilimin ilerlemesine katkı sağlayacak.

Stanford araştırmacıları, insan beyninin yüzleri nasıl algıladığını anlamak için altı farklı yapay sinir ağı modelini karşılaştırdı. 864 katılımcıyla yapılan deneylerde, yüksek seviyeli ve değişmez yapıları öncelleyen modellerin (ters işleme, yüz tanıma veya nesne sınıflandırması ile eğitilmiş) insan yargılarına en yakın sonuçları verdiği ortaya çıktı. Araştırma, yüz algısının temelinde yatan hesaplamalı mekanizmaları aydınlatarak, hem bilişsel bilimler hem de yapay zeka teknolojileri için önemli ipuçları sunuyor.

Araştırmacılar, hayvan seslerini gürültüden arındırmak için özel olarak tasarlanmış BioSEN adlı yeni bir yapay zeka sistemi geliştirdi. İnsan konuşmasını iyileştirmeye odaklanan mevcut teknolojilerden farklı olarak, BioSEN hayvanların benzersiz ses özelliklerini anlayarak çalışıyor. Sistem, çok ölçekli dikkat mekanizması, harmonik yapıları yakalayan özel birimler ve hayvan seslerinin yanlışlıkla gürültü olarak algılanmasını önleyen enerji adaptif kapılar içeriyor. Üç farklı biyoakustik veri seti üzerinde yapılan testlerde, BioSEN en gelişmiş konuşma iyileştirme modellerinin performansına ulaşırken çok daha az hesaplama gücü kullanıyor. Bu gelişme, doğada yaşayan hayvanların seslerinin daha net kaydedilmesi ve analiz edilmesi açısından büyük önem taşıyor.

Araştırmacılar, malzemelerin elektronik özelliklerini hesaplamak için kullanılan Møller-Plesset pertürbasyon teorisinde (MP2) karşılaşılan sonlu boyut hatalarını önemli ölçüde azaltan yeni bir yaklaşım geliştirdiler. MP2SS adı verilen bu yöntem, özellikle periyodik sistemlerde Coulomb çekirdek tekilliklerinden kaynaklanan hesaplama hatalarını düzelterek, daha az hesaplama kaynağıyla daha doğru sonuçlar elde edilmesini sağlıyor. Geleneksel yöntemlerde termodinamik limite ulaşmak için çok yoğun k-nokta ağları gerekiyordu, bu da hesaplamaları son derece pahalı hale getiriyordu. Yeni yaklaşım, üç farklı konfigürasyon sunarak farklı malzeme türleri için optimum çözümler sunuyor.