Physikinformiertes Maschinelles Lernen ist besonders relevant in den Bereichen Künstliche Intelligenz, Industrie und Fabrik 4.0 sowie Big Data und Smart Data. Hier kommen traditionelle Physikkenntnisse mit modernen Algorithmen zusammen. Das Ziel: Probleme effizienter und genauer lösen.
Beim maschinellen Lernen nutzen Computer Daten, um Muster zu erkennen und daraus zu lernen. Beim physikinformierten Ansatz wird zusätzlich das Wissen der Physik eingebunden. Das bedeutet, dass bestehende naturwissenschaftliche Gesetze – wie zum Beispiel die Schwerkraft oder die Strömungslehre – die Lernprozesse des Computers unterstützen. Das Ergebnis ist, dass die Vorhersagen der Systeme realistischer und an die echte Welt angepasst sind.
Ein Beispiel: In der Industrie möchte man vorhersagen, wie sich ein bestimmtes Material bei hoher Belastung verhält. Reines maschinelles Lernen braucht dafür Unmengen an Messdaten. Mit physikinformiertem maschinellen Lernen reichen oft viel weniger Daten, weil das System die Grundgesetze der Materialphysik bereits kennt.
Unternehmen profitieren so von genaueren Analysen, können Kosten sparen und innovative Lösungen schneller entwickeln. Physikinformiertes Maschinelles Lernen verbindet also die Stärken von Wissenschaft und moderner Datenanalyse für greifbare Vorteile im Alltag.
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