?
Constructing quasi-breathers in 𝛽-FPUT chain with the aid of genetic algorithm
В данной работе для поиска и характеризации различных квазидискретных бризеров (QB) в цепочке типа 𝛽-FPUT применяется простой генетический алгоритм (ГА). Рассматривая пространство начальных смещений частиц как ландшафт глобальной оптимизации, ГА максимизирует функцию локализации энергии, автоматически эволюционируя состояния-кандидаты в сторону сильно локализованных долгоживущих решений без каких-либо априорных предположений о симметрии. Было получено 200 QB с частотой колебаний, превышающей верхнюю границу фононного спектра, и проведен анализ распределений их параметров. Распределения параметра локализации, амплитуды и частоты имеют два пика, что указывает на формирование ГА двух групп QB — с низкими и высокими значениями этих параметров. Полученные QB либо неподвижны, либо движутся с симметричным распределением скоростей, вследствие чего вероятности их движения вправо и влево равны. Симметричные QB, такие как мода Сиверса-Такено, могут быть получены с помощью ГА с наложенными ограничениями поиска. Данный метод легко обобщается на случай двумерных и трехмерных решеток, открывая путь к использованию искусственного интеллекта для проектирования систем с локализацией энергии — от кристаллов до фононных, механических и метаматериальных структур.