Все выпуски

[ Switch to English ]

Оптимизированные методы машинного обучения для исследования термодинамического поведения сложных спиновых систем

Капитан Д.Ю., Овчинников П.А., Солдатов К.С., Андрющенко П.Д., Капитан В.Ю.
 pdf (9640K)

В настоящей работе проводится систематическое исследование применения сверточных нейронных сетей (CNN) в качестве эффективного инструмента для анализа критических и низкотемпературных фазовых состояний в моделях двумерных спиновых систем. Рассматривается задача расчета зависимости средней энергии $\langle E\rangle_T^{}$ от пространственного распределения обменных интегралов $J_k^{}$ для модели Эдвардса – Андерсона на квадратной решетке с фрустрированными взаимодействиями. Реализуется единый сверточный классификатор фазовых состояний ферромагнитной модели Изинга на квадратной, треугольной, гексагональной решетках и кагоме-решетке, обученный на конфигурациях, сгенерированных кластерным алгоритмом Свендсена – Ванга. Температурные профили усредненной апостериорной вероятности высокотемпературной фазы, вычисленные этим классификатором, образуют четкие S-образные кривые с пересечением вблизи теоретических критических температур и позволяют установить значение $T_c^{}$ для решетки кагоме без дополнительного дообучения. Показано, что сверточные модели позволяют существенно снизить среднеквадратичную ошибку (RMSE) по сравнению с полносвязными архитектурами и эффективно улавливают сложные связи между термодинамическими характеристиками и структурой магнитных коррелированных систем.

Ключевые слова: модель Изинга, спиновые стекла, машинное обучение, сверточные нейронные сети
Цитата: Капитан Д.Ю., Овчинников П.А., Солдатов К.С., Андрющенко П.Д., Капитан В.Ю. Оптимизированные методы машинного обучения для исследования термодинамического поведения сложных спиновых систем // Компьютерные исследования и моделирование, 2026, т. 18, № 1, с. 25-40
Citation in English: Kapitan D.Y., Ovchinnikov P.A., Soldatov K.S., Andriushchenko P.D., Kapitan V.U. Optimized machine learning methods for studying the thermodynamic behavior of complex spin systems // Computer Research and Modeling, 2026, vol. 18, no. 1, pp. 25-40
DOI: 10.20537/2076-7633-2026-18-1-25-40
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3686/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Copyright © 2026 Капитан Д.Ю., Овчинников П.А., Солдатов К.С., Андрющенко П.Д., Капитан В.Ю.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Website Copyright © 2009–2026 Институт компьютерных исследований