Користејќи мала магија за машинско учење, научниците сега можат да моделираат огромни и сложени универзуми во илјада дел од времето потребно за конвенционалните методи. Новиот пристап ќе помогне да се воведе нова ера на космолошки симулации со висока резолуција.
Новиот метод, развиен од Јин Ли, астрофизичар од Институтот Flatiron во Њујорк и неговите колеги, обезбедува алгоритам за машинско учење со модели со мала и висока резолуција на мал регион од вселената. Алгоритмот учи како да се скалира моделите со ниска резолуција за да одговараат на деталите што се наоѓаат во верзиите со висока резолуција. Откако ќе се обучи, кодот може да земе модели со целосен размер, со ниска резолуција и да генерира симулации со ултра висока резолуција кои содржат 512 пати повеќе честички.
Ова скалирање обезбедува значителна заштеда на време. За регион од Универзумот со широчина од околу 500 милиони светлосни години, кој содржи 134 милиони честички, на постоечките методи им се потребни 560 часа за да се заврши симулацијата со висока резолуција користејќи едно јадро за обработка. Научниците велат дека со новиот пристап потребни се само 36 минути. Резултатите беа уште поимпресивни кога на симулацијата беа додадени повеќе честички. За универзумот, кој е 1000 пати поголем и содржи 134 милијарди честички, новиот метод на истражувачите траеше 16 часа на еден графички процесор.
Исто така интересно:
- Првите честички во универзумот се повторно создадени. Предупредување за спојлер: изгледаат чудно
- Една нова студија покренува сомнеж за составот на 70% од нашиот универзум
Според експертите, намалувањето на времето потребно за спроведување на космолошки симулации „може да обезбеди значителен напредок во нумеричката космологија и астрофизиката. Космолошките симулации ја следат историјата на универзумот до формирањето на сите галаксии и нивните црни дупки“.
Засега новите модели ги земаат предвид само темната материја и гравитацијата. Иако ова може да изгледа како претерано поедноставување, гравитацијата е секако доминантна сила во универзумот во големи размери, а темната материја сочинува 85% од целата „материја“ во космосот. Честичките во симулацијата не се буквално честички на темната материја, туку се користат како тракери за да се покаже како честичките од темната материја се движат низ универзумот.
Симулацијата не доловува сè, бидејќи се фокусира само на темната материја и гравитацијата, феномените од мали размери како што се формирање на ѕвезди, супернови и ефектите на црните дупки не се земаат предвид. Истражувачите планираат да ги прошират своите методи за да ги вклучат силите одговорни за таквите појави и да ги водат нивните невронски мрежи во лет заедно со конвенционалните симулации за да ја подобрат точноста.
Прочитајте исто така: