23 листопада 2025 р.
Штучний інтелект допоміг створити якісно нову комп’ютерну модель Галактики
Тепер наукові з Центру міждисциплінарних теоретичних та математичних наук RIKEN в Японії досягли того, що здавалося недосяжним, — вони створили симуляцію, яка представляє кожну з цих 100 мільярдів зір протягом 10 000 років галактичного часу. Прорив стався завдяки несподіваному поєднанню штучного інтелекту і традиційних фізичних комп’ютерних моделей.
Проблема полягала не лише в масштабі, хоча цифри вражають. Попередні сучасні симуляції галактик могли впоратися приблизно з одним мільярдом сонячних мас, а це означало, що їхня найменша «частинка» представляла скупчення приблизно зі 100 зір. Окремі зоряні події усереднювалися, гублячись у шумі. Щоб зафіксувати те, що відбувається з окремими зорями, треба робити крихітні часові кроки в симуляції, достатньо короткі, щоб вловити швидкі зміни, такі як вибухи наднових.
Але менші кроки в часі вимагають суттєво більшої обчислювальної потужності. Використання звичайних методів для моделювання Молочного Шляху з роздільною здатністю окремої зорі вимагало б 315 годин суперкомп’ютерного часу на кожен мільйон років галактичної еволюції. Моделювання навіть одного мільярда років зайняло б 36 років реального часу. Додавання більшої кількості ядер процесора також не вирішує проблему, бо після певної точки ефективність різко падає, а споживання енергії стрімко зростає.
Дослідники знайшли рішення в сурогатній моделі глибокого навчання. Вони навчили штучний інтелект моделювати наднові з високою роздільною здатністю та передбачати, як газ розширюється протягом 100 000 років після вибуху. Цей варіант ШІ опрацьовує фізичні процеси на малому часовому масштабу і не заважає решті моделі одночасно відстежувати як динаміку всієї галактики, так і окремі зоряні катастрофи.
Науковці перевірили свої результати за допомогою масштабних тестів на суперкомп’ютері компанії RIKEN та системі Miyabi Токійського університету, підтвердивши, що вдосконалене моделювання за допомогою штучного інтелекту дає точні результати в безпрецедентному масштабі.
Новий підхід може змінити те, як вчені моделюють будь-яку систему, що містить дуже різні масштаби простору та часу. Кліматологія, прогнозування погоди та динаміка океану стикаються зі схожими викликами, потребуючи пов’язати процеси, що варіюються від молекулярного до планетарного масштабу.
За інф. з сайту www.universetoday.com
