เมื่อใช้เวทมนตร์แห่งการเรียนรู้ด้วยเครื่องเพียงเล็กน้อย นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแบบจำลองเอกภพที่กว้างใหญ่และซับซ้อนได้ในเวลาหนึ่งในพันของเวลาที่ใช้วิธีการทั่วไป วิธีการใหม่นี้จะช่วยนำไปสู่ยุคใหม่ของการจำลองจักรวาลวิทยาที่มีความละเอียดสูง
วิธีการใหม่นี้พัฒนาโดย Yin Li นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่สถาบัน Flatiron ในนิวยอร์กและเพื่อนร่วมงานของเขา โดยนำเสนออัลกอริทึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องที่มีทั้งแบบจำลองความละเอียดสูงและต่ำของพื้นที่ขนาดเล็ก อัลกอริทึมจะสอนวิธีปรับขนาดโมเดลความละเอียดต่ำให้ตรงกับรายละเอียดที่พบในเวอร์ชันความละเอียดสูง เมื่อผ่านการฝึกอบรมแล้ว โค้ดจะสามารถใช้แบบจำลองขนาดเต็มที่มีความละเอียดต่ำ และสร้างแบบจำลองที่มีความละเอียดสูงเป็นพิเศษซึ่งมีอนุภาคมากกว่า 512 เท่า
การปรับขนาดนี้ช่วยประหยัดเวลาได้มาก สำหรับพื้นที่ของเอกภพซึ่งกินพื้นที่ประมาณ 500 ล้านปีแสง ซึ่งมีอนุภาค 134 ล้านอนุภาค วิธีการที่มีอยู่ใช้เวลา 560 ชั่วโมงในการจำลองความละเอียดสูงให้เสร็จสมบูรณ์โดยใช้แกนประมวลผลเดียว นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าด้วยวิธีใหม่นี้ใช้เวลาเพียง 36 นาทีเท่านั้น ผลลัพธ์ที่ได้น่าประทับใจมากยิ่งขึ้นเมื่อมีการเพิ่มอนุภาคจำนวนมากขึ้นในการจำลอง สำหรับเอกภพซึ่งใหญ่กว่า 1000 เท่าและมีอนุภาค 134 พันล้านอนุภาค วิธีการใหม่ของนักวิจัยใช้เวลา 16 ชั่วโมงต่อ GPU หนึ่งตัว
ที่น่าสนใจเช่นกัน:
- อนุภาคแรกในจักรวาลถูกสร้างขึ้นใหม่ สปอยล์เตือน: ดูแปลกๆ
- การศึกษาใหม่ทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับองค์ประกอบของ 70% ของจักรวาลของเรา
ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า การลดเวลาที่จำเป็นสำหรับการจำลองจักรวาลวิทยา "สามารถรับประกันความก้าวหน้าที่สำคัญในจักรวาลวิทยาเชิงตัวเลขและฟิสิกส์ดาราศาสตร์ การจำลองทางจักรวาลวิทยาย้อนรอยประวัติศาสตร์ของเอกภพย้อนไปถึงการก่อตัวของกาแล็กซีทั้งหมดและหลุมดำของพวกมัน"
จนถึงตอนนี้ โมเดลใหม่จะพิจารณาเฉพาะสสารมืดและแรงโน้มถ่วงเท่านั้น แม้ว่าสิ่งนี้อาจดูเหมือนง่ายเกินไป แต่แรงโน้มถ่วงเป็นแรงที่มีอิทธิพลเหนือจักรวาลในวงกว้างอย่างแน่นอน และสสารมืดคิดเป็น 85% ของ "สสาร" ทั้งหมดในเอกภพ อนุภาคในการจำลองไม่ใช่อนุภาคสสารมืดตามตัวอักษร แต่ใช้เป็นตัวติดตามแทนเพื่อแสดงให้เห็นว่าอนุภาคสสารมืดเคลื่อนที่ผ่านเอกภพได้อย่างไร
การจำลองนี้ไม่ได้จับภาพทุกอย่าง เนื่องจากเน้นเฉพาะสสารมืดและแรงโน้มถ่วงเท่านั้น ปรากฏการณ์ขนาดเล็ก เช่น การก่อตัวดาวฤกษ์ ซูเปอร์โนวา และผลกระทบของหลุมดำจะไม่ถูกนำมาพิจารณา นักวิจัยวางแผนที่จะขยายวิธีการของพวกเขาเพื่อรวมกองกำลังที่รับผิดชอบต่อปรากฏการณ์ดังกล่าวและเรียกใช้โครงข่ายประสาทเทียมควบคู่ไปกับการจำลองแบบเดิมเพื่อปรับปรุงความแม่นยำ
อ่าน: