Awọn anfani:
- Agbara lati gbarale iṣelọpọ ipinnu, kii ṣe amoro ọrọ, nipa nini AI tumọ iṣiro ti ara sinu koodu NumPy/SciPy ati ṣiṣe koodu funrararẹ
- Agbara lati rii daju igbẹkẹle ti koodu nọmba nipasẹ idanwo rẹ pẹlu ipo ti o rọrun ti idahun rẹ jẹ mimọ ati ṣayẹwo isọdọkan rẹ.
- Agbara lati pese ẹyọkan ati ipele ti abajade ti ara nipasẹ titan awọn ẹya oniyipada sinu koodu naa
Ọpọlọpọ awọn iṣoro ni fisiksi ni a ko le yanju nipasẹ ọwọ: ohun elo ko ni ojutu itupalẹ, gbongbo eto awọn idogba ko le rii ni fọọmu pipade, tabi iṣiro kan gbọdọ tun ni ẹgbẹẹgbẹrun igba. Eyi ni ibi ti awọn ọna nọmba wa sinu ere: dipo agbekalẹ gangan, kọnputa ṣe iṣiro igbese nipasẹ igbese pẹlu isunmọ ṣugbọn deede iṣakoso. Ninu ẹyọ yii, iwọ yoo kọ ẹkọ bii o ṣe le lo oye atọwọda (AI) gẹgẹbi alabaṣepọ koodu fun awọn iṣiro fisiksi iṣiro, bii o ṣe le rii daju koodu ti o ṣe, ati awọn ẹgẹ wo ni o yẹ ki o yago fun ja bo sinu. Awọn irinṣẹ apewọn physicist nibi yoo jẹ ede Python ati NumPy (ile-ikawe fun awọn akojọpọ nọmba ati mathimatiki yara) bakannaa SciPy (ile-ikawe fun iṣiro imọ-jinlẹ; pẹlu iṣọpọ, wiwa ipilẹṣẹ, iṣapeye).
Kini idi ti AI + Python, kilode ti kii ṣe nipasẹ ọwọ?
Ṣiṣe awọn iṣiro nọmba nipasẹ ọwọ jẹ mejeeji o lọra ati aṣiṣe-prone. AI le tumọ itumọ ti ara rẹ sinu koodu Python ti nṣiṣẹ ni iṣẹju diẹ. Ṣugbọn ofin goolu nibi ni: AI kọ koodu naa, o ṣiṣẹ koodu naa ati rii daju abajade pẹlu fisiksi. AI sọ “koodu yii funni ni iyẹn” jẹ asọtẹlẹ; Lootọ nṣiṣẹ koodu ati rii abajade jẹ otitọ ipinnu. LLM kan le “ṣe iṣiro” abajade ti koodu ti o kọ si ori rẹ ki o sọ nọmba ti ko tọ; nigbati koodu kanna ba ṣiṣẹ o fun abajade to tọ. Nitorinaa maṣe gbẹkẹle abajade nọmba ti AI funni ni ẹnu-ọna ṣiṣe koodu naa.
Awọn iṣẹ ṣiṣe iṣiro ipilẹ ati ipa ti AI
Ibere
Ọna / irinṣẹ
ti ara ijerisi
pato je
scpy.integrate.quad
Awọn ipinlẹ opin, itupalẹ onisẹpo
root ti idogba
scpy.optimize.brentq
Fi root si aaye ki o ṣayẹwo boya o jẹ odo.
Eto awọn idogba laini
nupy.linalg.yanju
Fifi ojutu pada sinu eto
Itọsẹ (nọmba)
Central iyato tabi numpy.gradient
Afiwera pẹlu itọsẹ analitikali
Iṣiro fekito olopobobo
NumPy orun
Unit ati ipo iṣakoso
AI dara pupọ ni iyanju eyi ti awọn irinṣẹ wọnyi jẹ deede ati gbigba sintasi (awọn ofin kikọ koodu) ti o tọ. Ṣugbọn o pinnu iru ọna ti o jẹ oye ti ara ati deede ti abajade.
Igbesẹ nipa igbese: iṣiro nọmba ti o le rii daju
1. Ṣe alaye iṣoro ati awọn ẹya. Fun apẹẹrẹ: "Ṣiṣiro ijẹpọ e^(-x²) lati 0 si ailopin; abajade yẹ ki o jẹ √π/2 ≈ 0.8862." Atunkọ abajade ti a nireti (ti o ba jẹ eyikeyi) jẹ ki ijẹrisi rọrun.
2. Beere AI fun koodu naa, ṣugbọn o ṣiṣẹ iṣelọpọ naa. Daakọ bulọki koodu naa ki o ṣiṣẹ ni agbegbe tirẹ (Jupyter, Colab, Python abinibi).
3. Idanwo pẹlu ipo ti a mọ. Gbiyanju koodu naa pẹlu ipo ti o rọrun si eyiti o ti mọ idahun tẹlẹ. Fún àpẹrẹ, dán kóòdù àkópọ̀ wò pẹ̀lú àpẹrẹ tí o mọ̀ nípa ọwọ́, bíi ∫₀¹ x dx = 0.5. Ti koodu ba fun eyi ni deede, igbẹkẹle rẹ pọ si.
4. Ṣayẹwo fun convergence. Ni awọn ọna nọmba, nigbati o ba pọ si nọmba awọn igbesẹ, abajade yẹ ki o sunmọ iye igbagbogbo. Ti ko ba sunmọ, ọna naa ko dara.
5. Ṣayẹwo kuro ati ipo. Nigbagbogbo pese abajade nọmba pẹlu ẹyọ ti ara ati aṣẹ.
Imọran: Nigbati o ba n beere koodu lati AI, sọ “tun pẹlu laini idanwo kan ti o ṣe afiwe abajade si iye itupalẹ ti a mọ.” Nitorinaa, koodu mejeeji ṣe iṣiro naa ati idanwo funrararẹ ni ipo ti a mọ. Eyi jẹ ki awọn aṣiṣe han lẹsẹkẹsẹ.
mẹta mini igba
Ọran 1 - Ipari ẹnu ti ko tọ. Ọmọ ile-iwe kan ni AI kọ koodu akojọpọ kan ati AI sọ pe “koodu n fun ni nipa 1.77.” Ọmọ ile-iwe ran koodu naa: abajade gangan jẹ 0.886. AI ti ṣe aṣiṣe kan ni asọtẹlẹ abajade ti koodu naa; Awọn koodu ti tọ. Ẹkọ: gbẹkẹle koodu naa, maṣe gbẹkẹle amoro ọrọ.
Ọran 2 - Aisedeede nọmba. Oluwadi kan wa gbongbo idogba kan pẹlu koodu wiwa root ti AI kowe. Awọn koodu pada kan root, sugbon nigba ti oluwadi fi root pada sinu idogba, awọn esi je ko odo sugbon kan ti o tobi nọmba. Iṣoro naa ni pe ibiti ibẹrẹ ko ni gbongbo; AI ti gba iwọn ti o yẹ. Oluwadi ṣe atunṣe aarin pẹlu alaye ti ara ati ri root to tọ.
Irú 3 - Ìmúdájú gba. Onimọ-ẹrọ kan fẹ koodu kan ti o ṣe iṣiro nọmba ni iṣiro ipalọlọ ti tan ina labẹ ẹru. Koodu naa ṣiṣẹ, ṣugbọn abajade fihan awọn mita iyipada-ko ṣee ṣe fun tan ina irin kan. Onimọ-ẹrọ ṣe ayẹwo awọn iwọn: AI ti dibọn pe o ni modulus rirọ ni Pa dipo GPa, ti o padanu ipin kan ti 10⁹. Pẹlu atunṣe ẹyọkan, abajade dinku si awọn milimita ati pe o jẹ oye.
Mẹrin daakọ awọn awoṣe
1) Iṣiro nọmba pẹlu laini afọwọsi:
Kọ Python (NumPy/SciPy) koodu ti o ṣe iṣiro ti ara wọnyi: [iṣoro]. Sọ gbogbo awọn oniyipada ni awọn ẹya SI ati sisọ ẹyọ naa pẹlu laini asọye. Ṣafikun laini ayẹwo (sọ tabi tẹ sita) ni ipari koodu ti o ṣe afiwe abajade si iṣiro ti a mọ / iye ti o rọrun. Emi yoo ṣiṣẹ koodu naa; o ko gboju le won o wu, o kan kọ awọn koodu ati awọn reti ipo.
2) Ijumọsọrọ aṣayan ọna:
Mo fẹ lati yanju iṣoro wọnyi ni nọmba: [iṣoro].Ewo ni iṣẹ SciPy/NumPy yẹ ati IDI? Daba 2 yiyan awọn ọna, kọ si isalẹ awọn Aleebu / konsi ti kọọkan ni awọn ofin ti deede ati iduroṣinṣin. Sọ eyi ti o yẹ ki o fẹ ni ipo ti ara.
3) Ayẹwo iyipada:
Kọ koodu Python ti o fihan bi abajade ṣe n ṣajọpọ nipasẹ jijẹ nọmba awọn igbesẹ ti iṣiro nọmba atẹle (fun apẹẹrẹ N=10, 100, 1000). Tẹjade awọn abajade ninu tabili kan. Ti ko ba si isọdọkan, ṣe alaye idi ti ara / nọmba fun eyi ni gbolohun kan. Koodu: [nibi]
4) Iṣakoso apakan:
Ninu koodu ti o wa ni isalẹ, ṣalaye ẹyọ SI ti oniyipada kọọkan ki o ṣayẹwo boya ẹyọ ti abajade ikẹhin ba ni ibamu pẹlu ẹyọ ti a nireti (fun apẹẹrẹ mita, joule). Ti aisedede ba wa, fi ila wo ti o wa han koodu: [nibi]
Ailagbara kiakia / Alagbara kiakia
Àìlera: "Sọ àbájáde àkópọ̀ yìí: ∫₀^∞ x²·e^(-x) dx"
Esi: AI tutọ nọmba kan ni ori rẹ (boya ọtun, boya aṣiṣe); ohunkohun executable, ohunkohun verifiable.
Alagbara: "Kọ Python koodu ti o ṣe iṣiro awọn akojọpọ ∫₀^∞ x²·e^(-x) dx pẹlu scipy.integrate.quad. Ṣafikun laini idaniloju ti o ṣe afiwe abajade si iye itupalẹ ti ohun elo yii, 2! = 2. Emi yoo ṣiṣẹ koodu naa."
Esi: Koodu ti o le ṣiṣẹ, afọwọsi ti a ṣe sinu (lafiwe pẹlu iye itupalẹ) ati abajade igbẹkẹle.
Awọn aṣiṣe ti o wọpọ
- Gbẹkẹle abajade nọmba nọmba ti AI. LLM le sọ asọtẹlẹ ti ko tọ si abajade ti koodu ni ori. Ṣiṣe koodu nigbagbogbo.
- Ko ṣe idanwo pẹlu ipo ti a mọ. Koodu ti ko ṣe idanwo pẹlu apẹẹrẹ ti o rọrun si eyiti o mọ idahun le ni awọn aṣiṣe ti o farapamọ ninu.
- Ko ṣayẹwo fun isọdọkan. Lilemọ pẹlu kika igbesẹ kan ṣokunkun boya abajade jẹ igbẹkẹle nọmba.
- Ko ṣe afihan awọn sipo ninu koodu naa. Ko ṣe asọye ẹyọ ti awọn oniyipada n pe awọn aṣiṣe 10 ipalọlọ.
- Fojusi ẹya ìkàwé / awqn. Nigbakugba AI le ṣe agbejade orukọ iṣẹ ti kii ṣe tẹlẹ tabi sintasi ti igba atijọ; O ṣe akiyesi nigbati o ba ṣiṣẹ.
Išọra: Ṣaaju ki o to fi abajade nọmba kan sinu ikede kan, iṣẹ iyansilẹ, tabi apẹrẹ, ṣe idanwo koodu naa pẹlu ọran ti a mọ ominira ati pese abajade ni awọn iwọn/awọn aṣẹ. Paapaa koodu iṣẹ le ṣe iṣiro fisiksi ti ko tọ; Nitoripe koodu ṣiṣẹ ko tumọ si pe fisiksi jẹ deede.
Ni soki
AI jẹ alabaṣepọ ti o lagbara ni titumọ awọn iṣiro ti ara sinu koodu Python; Ṣugbọn awọn nọmba ti o fun ni lọrọ ẹnu jẹ awọn iṣiro, kii ṣe awọn otitọ. Ṣiṣan iṣẹ ailewu jẹ kedere: ṣalaye iṣoro naa pẹlu awọn ẹya rẹ, jẹ ki AI kọ koodu ṣugbọn o ṣiṣẹ iṣelọpọ, ṣe idanwo koodu pẹlu ipo ti a mọ, ṣayẹwo isọdọkan ati ẹyọkan. Ohun ti o jẹ ipinnu ni koodu ti o ṣiṣẹ; Kii ṣe LLM. Ninu ẹyọ ti o tẹle a yoo gbe ipilẹ nọmba yii si simulation ti awọn ọna ṣiṣe ti ara ti o yatọ akoko.
Ohun elo iṣẹ-ṣiṣe
Yan isiro fisiksi kan fun eyiti o mọ ojutu itupalẹ (fun apẹẹrẹ, iyara ti nkan ti o ja silẹ ọfẹ ni akoko kan tabi ohun elo to rọrun). Jẹ ki AI kọ koodu Python pẹlu awoṣe 1; ṣiṣẹ koodu funrararẹ. Ṣe afiwe abajade pẹlu iye itupalẹ ti o mọ. Lẹhinna ṣe akiyesi bii abajade ṣe huwa nipa yiyipada nọmba awọn igbesẹ tabi paramita kan. Akiyesi ninu awọn gbolohun ọrọ 5-6: ṣe abajade koodu naa baamu asọtẹlẹ ọrọ, njẹ ipin kan/ọrọ aṣẹ bi?
akojọ ayẹwo
- [] Mo ṣe alaye iṣoro naa ati ẹyọ ti gbogbo awọn oniyipada.
- [] Mo ṣiṣẹ koodu ti a kọ nipasẹ AI funrarami, Emi ko gbẹkẹle abajade ọrọ.
- [] Mo ṣe idanwo koodu naa pẹlu ipo ti o rọrun fun eyiti Mo mọ idahun naa.
- [] Mo ṣayẹwo isọdọkan tabi ifamọ paramita.
- [] Mo ti pese ni ti ara ati aṣẹ ti abajade.
- [] Mo ti rii daju pe awọn iṣẹ ile-ikawe ti Mo n lo jẹ gidi ati ti ode oni.