הדמיית האינטליגנציה המלאכותית הראשונה אי פעם של היקום נראית כמו הדבר האמיתי - והיא כמעט מסתורית.
החוקרים דיווחו על הסימולציה החדשה ב -24 ביוני בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences. המטרה הייתה ליצור גרסה וירטואלית של הקוסמוס על מנת לדמות תנאים שונים לתחילת היקום, אך המדענים מקווים גם ללמוד את ההדמיה שלהם בכדי להבין מדוע זה עובד כל כך טוב.
"זה כמו ללמד תוכנות לזיהוי תמונות עם המון תמונות של חתולים וכלבים, אבל אז היא מסוגלת לזהות פילים", אמרה הסופרת השותפת שירלי הו, אסטרופיזיקאית תיאורטית במרכז לאסטרופיזיקה חישובית בניו יורק. הצהרה. "אף אחד לא יודע איך זה עושה זאת, וזה תעלומה גדולה להיפתר."
הדמת היקום
בהתחשב בעידן ובקנה המידה העצום של היקום, הבנת היווצרותו מהווה אתגר מרתיע. כלי אחד בארגז הכלים האסטרופיזיקאי הוא דוגמנות מחשבים. מודלים מסורתיים דורשים הרבה כוח ומחשוב זמן, אולם מכיוון שאסטרופיזיקאים עשויים להידרש להפעיל אלפי הדמיות, לצבוט פרמטרים שונים, כדי לקבוע מהם התרחיש הסביר ביותר בעולם האמיתי.
הו ועמיתיה יצרו רשת עצבית עמוקה כדי להאיץ את התהליך. רשת עצבית זו מכונה מודל העקירה של צפיפות עמוקה, או D ^ 3M, ונועדה לזהות תכונות נפוצות בנתונים ו"ללמוד "לאורך זמן כיצד לתפעל נתונים אלה. במקרה של D ^ 3M, החוקרים הציגו 8,000 הדמיות ממודל מחשב מסורתי בעל דיוק גבוה של היקום. לאחר ש- D ^ 3M נודע כיצד ההדמיות הללו עבדו, החוקרים הכניסו סימולציה חדשה לגמרי שלא נראתה מעולם של יקום וירטואלי, בצורת קוביה, שנמצא 600 מיליון שנות אור ברחבי העולם. (היקום הנצפה האמיתי הוא כ- 93 מיליארד שנות אור ברחבי העולם).
הרשת העצבית הצליחה להריץ סימולציות ביקום חדש זה בדיוק כמו שהיה במערך הנתונים של 8,000 הדמיות בהן השתמש לאימונים. ההדמיות התמקדו בתפקיד הכובד בהתהוות היקום. מה שהפתיע, אמר הו, היה שכאשר החוקרים מגוונים פרמטרים חדשים לגמרי, כמו כמות החומר האפל ביקום הווירטואלי, D ^ 3M עדיין הצליח להתמודד עם ההדמיות - למרות שמעולם לא הוכשרו כיצד לטפל בחומר אפל. וריאציות.
מחשבים וקוסמולוגיה
תכונה זו של D ^ 3M היא תעלומה, אמרה הו, והופכת את הסימולציה למסקרנת למדעי חישוב כמו גם לקוסמולוגיה.
"אנחנו יכולים להיות מגרש משחקים מעניין שלומד מכונות להשתמש בו כדי לראות מדוע המודל הזה מחדיר כל כך טוב, מדוע הוא מחדיר לפילים במקום רק לזהות חתולים וכלבים," אמרה. "זה רחוב דו כיווני בין מדע ללמידה עמוקה."
המודל עשוי להיות גם חיסכון בזמן עבור חוקרים המעוניינים במקורות אוניברסליים. הרשת העצבית החדשה יכולה להשלים הדמיות תוך 30 אלפיות שנייה, בהשוואה למספר דקות לשיטת הסימולציה הבינה הלא מלאכותית המהירה ביותר. לרשת היה גם שיעור השגיאות של 2.8%, לעומת 9.3% עבור הדגם המהיר ביותר הקיים. (שיעורי שגיאות אלה מושווים לסטנדרט זהב של דיוק, מודל שלוקח מאות שעות לכל סימולציה.)
החוקרים מתכננים כעת לשנות פרמטרים אחרים ברשת העצבית החדשה, ובוחנים כיצד גורמים כמו הידרודינמיקה, או תנועת נוזלים וגזים, עשויים לעצב את היווצרות היקום.
