Gamit ang kaunting machine learning magic, maaari na ngayong magmodelo ang mga scientist ng malalawak at kumplikadong uniberso sa isang libo ng oras na kailangan ng mga tradisyonal na pamamaraan. Ang bagong diskarte ay makakatulong sa pagsisimula ng isang bagong panahon ng mga high-resolution na cosmological simulation.
Ang bagong paraan, na binuo ni Yin Li, isang astrophysicist sa Flatiron Institute sa New York, at ng kanyang mga kasamahan, ay nagbibigay ng machine learning algorithm na may parehong mababa at mataas na resolution na mga modelo ng isang maliit na rehiyon ng espasyo. Itinuturo ng algorithm kung paano sukatin ang mga modelong mababa ang resolution upang tumugma sa mga detalyeng makikita sa mga bersyon na may mataas na resolution. Kapag nasanay na, ang code ay maaaring kumuha ng mga full-scale, mababang resolution na mga modelo at bumuo ng mga ultra-high-resolution na simulation na naglalaman ng 512 beses na mas maraming particle.
Nagbibigay ang scaling na ito ng makabuluhang pagtitipid sa oras. Para sa isang rehiyon ng Uniberso na humigit-kumulang 500 milyong light-years ang kabuuan, na naglalaman ng 134 milyong particle, ang mga kasalukuyang pamamaraan ay tumatagal ng 560 oras upang makumpleto ang isang high-resolution na simulation gamit ang isang core processing. Sinasabi ng mga siyentipiko na sa bagong diskarte, ito ay tumatagal lamang ng 36 minuto. Ang mga resulta ay mas kahanga-hanga kapag mas maraming mga particle ang idinagdag sa simulation. Para sa uniberso, na 1000 beses na mas malaki at naglalaman ng 134 bilyong particle, ang bagong pamamaraan ng mga mananaliksik ay tumagal ng 16 na oras sa isang GPU.
Kawili-wili din:
- Ang mga unang particle sa uniberso ay muling nilikha. Spoiler alert: kakaiba ang hitsura nila
- Ang isang bagong pag-aaral ay nagtataas ng mga pagdududa tungkol sa komposisyon ng 70% ng ating uniberso
Ayon sa mga eksperto, ang pagbabawas ng oras na kinakailangan para sa pagsasagawa ng mga cosmological simulation "ay maaaring matiyak ang makabuluhang pag-unlad sa numerical cosmology at astrophysics. Sinusubaybayan ng mga cosmological simulation ang kasaysayan ng uniberso pabalik sa pagbuo ng lahat ng mga kalawakan at ang kanilang mga black hole."
Sa ngayon, ang mga bagong modelo ay isinasaalang-alang lamang ang madilim na bagay at gravity. Bagama't ito ay tila isang sobrang pagpapasimple, tiyak na ang gravity ang nangingibabaw na puwersa sa uniberso sa malaking sukat, at ang dark matter ay bumubuo ng 85% ng lahat ng "matter" sa kosmos. Ang mga particle sa simulation ay hindi literal na dark matter particle, ngunit sa halip ay ginagamit bilang mga tracker upang ipakita kung paano gumagalaw ang dark matter particle sa uniberso.
Hindi nakukuha ng simulation ang lahat, dahil nakatutok lamang ito sa dark matter at gravity, hindi isinasaalang-alang ang mga maliliit na phenomena gaya ng pagbuo ng bituin, supernovae at ang mga epekto ng black hole. Plano ng mga mananaliksik na palawakin ang kanilang mga pamamaraan upang isama ang mga puwersa na responsable para sa mga naturang phenomena at patakbuhin ang kanilang mga neural network sa mabilisang kasama ng mga maginoo na simulation upang mapabuti ang katumpakan.
Basahin din: