Izmantojot nelielu mašīnmācīšanās maģiju, zinātnieki tagad var modelēt plašus un sarežģītus Visumus tūkstošdaļā laika, kas nepieciešams parastajām metodēm. Jaunā pieeja palīdzēs uzsākt jaunu augstas izšķirtspējas kosmoloģisko simulāciju ēru.
Jaunā metode, ko izstrādājis Ņujorkas Flatiron institūta astrofiziķis Yin Li un viņa kolēģi, nodrošina mašīnmācīšanās algoritmu gan ar zemas, gan augstas izšķirtspējas modeļiem nelielam kosmosa reģionam. Algoritms māca mērogot zemas izšķirtspējas modeļus, lai tie atbilstu augstas izšķirtspējas versijās atrodamajām detaļām. Kad kods ir apmācīts, tas var izmantot pilna mēroga zemas izšķirtspējas modeļus un ģenerēt īpaši augstas izšķirtspējas simulācijas, kas satur 512 reizes vairāk daļiņu.
Šī mērogošana nodrošina ievērojamu laika ietaupījumu. Apmēram 500 miljonu gaismas gadu platā Visuma reģionā, kurā ir 134 miljoni daļiņu, esošās metodes aizņem 560 stundas, lai pabeigtu augstas izšķirtspējas simulāciju, izmantojot vienu apstrādes kodolu. Zinātnieki saka, ka ar jauno pieeju tas aizņem tikai 36 minūtes. Rezultāti bija vēl iespaidīgāki, kad simulācijai tika pievienots vairāk daļiņu. Visumam, kas ir 1000 reižu lielāks un satur 134 miljardus daļiņu, pētnieku jaunā metode prasīja 16 stundas ar vienu GPU.
Interesanti arī:
- Pirmās daļiņas Visumā ir izveidotas no jauna. Brīdinājums par spoileri: tie izskatās dīvaini
- Jauns pētījums rada šaubas par 70% mūsu Visuma sastāvu
Pēc ekspertu domām, kosmoloģisko simulāciju veikšanai nepieciešamā laika samazināšana "var nodrošināt ievērojamu progresu skaitliskā kosmoloģijā un astrofizikā. Kosmoloģiskās simulācijas izseko Visuma vēsturi līdz visu galaktiku un to melno caurumu veidošanās brīdim.
Līdz šim jaunie modeļi ņem vērā tikai tumšo vielu un gravitāciju. Lai gan tas var šķist pārlieku vienkāršots, gravitācija noteikti ir dominējošais spēks Visumā plašā mērogā, un tumšā matērija veido 85% no visas "matērijas" kosmosā. Simulācijā iekļautās daļiņas nav burtiski tumšās matērijas daļiņas, bet gan tiek izmantotas kā izsekotāji, lai parādītu, kā tumšās vielas daļiņas pārvietojas pa Visumu.
Simulācijā nav fiksēts viss, jo tā koncentrējas tikai uz tumšo matēriju un gravitāciju, maza mēroga parādības, piemēram, zvaigžņu veidošanās, supernovas un melno caurumu ietekme, netiek ņemtas vērā. Pētnieki plāno paplašināt savas metodes, iekļaujot spēkus, kas ir atbildīgi par šādām parādībām, un vadīt savus neironu tīklus lidojumā līdzās parastajām simulācijām, lai uzlabotu precizitāti.
Lasi arī: