Díky KI: Kompletní simulace Mléčné dráhy včetně jejích 100 miliard hvězd
Naše Mléčná dráha se skládá z 100 miliard hvězd. Dosud nebylo možné simulace provést s jednotlivými hvězdami – díky umělé inteligenci se to nyní podařilo poprvé.
Mezinárodní výzkumný tým poprvé úspěšně simuloval Mléčnou dráhu včetně jejích přibližně 100 miliard hvězd, a to na období 10 000 let. Tato práce byla koordinována japonským výzkumným institutem Riken. Podle nich simulace zahrnuje nejen 100krát více hvězd než předchozí nejvýkonnější simulace, ale byla také dokončena 100krát rychleji. Úspěch byl dosažen díky zařazení algoritmů umělé inteligence. Tento přístup je cenný nejen pro astrofyziku, ale také může přispět k výzkumu změny klimatu a vzorců počasí, dodala výzkumná skupina.
Výrazně rychlejší než předchozí simulace
Jak výzkumníci uvádějí, dosud nejlepší simulace dokázaly modelovat maximálně jednu miliardu hvězd, což znamená, že výpočty pro Mléčnou dráhu měly jako nejmenší jednotku vždy shluky o hmotnosti 100 Sluncí. Co se děje s jednotlivými hvězdami, bylo vyloučeno. To bylo problémové zejména proto, že explodující jednotlivá hvězda jako supernova může mít vliv daleko přes svou bezprostřední okolí.
Rovněž by bylo nutné strávit 36 let simulováním jednoho milionu let vývoje Mléčné dráhy s předchozí dosaženou úrovní detailu. S nyní vyvinutou metodou by to trvalo pouhých 115 dní.
Aby byla zajištěna vylepšená simulace, tým mimo jiné trénoval model AI s vysoce rozlišenými modely explozí hvězd, na jejichž základě bylo možné odvodit šíření vypuštěného plynu po dobu 100 000 let. Následně se při simulaci celé galaxie už nemusí odčerpávat zdroje pro tyto procesy, uvádí tým. Tímto způsobem je možné současně simulovat dynamiku v celé galaxii a zahrnout i úzce zaměřené jevy, jako jsou supernovy.
Přínosy pro další vědecké obory
Odpovědní pracovníci jsou přesvědčeni, že jejich přístup může být také velkým přínosem v jiných vědeckých oborech s vysokými nároky na výpočetní výkon. Zmiňují simulace počasí, oceánů a klimatu jako celku. Ve všech případech je třeba spojit úzce zaměřené procesy se systémovými otázkami. Jejich práce opětovně ukazuje, že pomocí AI urychlené simulace mohou být skutečným vědeckým nástrojem. Konkrétně by například mohly ukázat, jaké látky v Mléčné dráze vznikly, z nichž se nakonec vyvinul život na Zemi.
Tato výzkumná práce byla představena na konferenci o superpočítačích SC 25 a je veřejně dostupná k nahlédnutí.
