شفقنا – دانشمندان ژاپنی با همکاری محققانی از اسپانیا، اولین شبیهسازی کامپیوتری از کهکشان راه شیری را ایجاد کردهاند که قادر است حرکت و تکامل بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره را به صورت انفرادی دنبال کند. این مدل که در مدت زمانی بسیار کوتاهتر از روشهای قبلی ساخته شده، با ترکیب هوش مصنوعی و شبیهسازی فیزیکی پیشرفته به این موفقیت دست یافته است.
به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، هدف اصلی اختر فیزیکدانان این است که بتوانند تکامل یک کهکشان را ستاره به ستاره مدلسازی کنند تا نظریههای شکلگیری ساختار کهکشانها را با دادههای مشاهدهشده مقایسه کنند.
پیشرفتهترین شبیهسازیهای قبلی تنها میتوانستند یک بخش از کهکشان که معادل جرم یک میلیارد ستاره شبیه به خورشید ما را مدل کنند. در نتیجه، هر «ذره» در مدل، نماینده حدود ۱۰۰ ستاره بود و رفتار واقعی ستارههای منفرد نادیده گرفته میشد.
این در حالی است که برای مدلسازی دقیق رویدادهای سریع مانند انفجار سوپرنوا، شبیهسازی باید در گامهای زمانی بسیار کوچک پیش برود. این کار محاسبات را چنان زیاد میکند که شبیهسازی یک میلیارد سال از عمر کهکشان با روشهای قدیمی، بیش از ۳۶ سال زمان میبرد.
هوش مصنوعی چگونه کار را صدها برابر سریعتر کرد؟
محققان برای حل این مشکل، یک مدل ترکیبی طراحی کردند، در این مدل هوش مصنوعی بر اساس شبیهسازیهای سوپرنوای با وضوح بالا آموزش داده شد تا یاد بگیرد که گاز پس از یک انفجار سوپرنوا در طول ۱۰۰,۰۰۰ سال چگونه پخش میشود.
با برونسپاری این بخش دشوار به هوش مصنوعی، مدل توانست جزئیات فیزیک در مقیاس کوچک (سوپرنواها) را بدون بهای سنگین محاسباتی ثبت کند.
این روش جدید، زمان شبیهسازی یک میلیون سال را از ۳۱۵ ساعت به ۲.۷۸ ساعت کاهش داد و مدلسازی یک میلیارد سال از تکامل کهکشان را تنها در حدود ۱۱۵ روز ممکن ساخت.
این موفقیت نه تنها یک گام بزرگ برای کیهانشناسی است، بلکه میتواند در سایر علوم محاسباتی مانند مدلسازی آب و هوا، اقیانوسشناسی و تغییرات اقلیمی که با چالشهای مشابهی روبهرو هستند، انقلاب ایجاد کند.
این خبر را اینجا ببینید.
