Universumi esimene tehisintellekti simulatsioon näib toimivat nagu päris asi - ja on peaaegu sama salapärane.
Teadlased teatasid uuest simulatsioonist 24. juunil ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences. Eesmärk oli luua kosmose virtuaalne versioon, et simuleerida universumi alguse erinevaid tingimusi, kuid loodavad teadlased uurida ka omaenda simulatsiooni, et mõista, miks see nii hästi töötab.
"See on nagu piltide tuvastamise tarkvara õpetamine, millel on palju pilte kassidest ja koertest, kuid siis suudab see elevante ära tunda," ütles uuringu kaasautor Shirley Ho, New Yorgi arvutusliku astrofüüsika keskuse teoreetiline astrofüüsik Shirley Ho. avaldus. "Keegi ei tea, kuidas see seda teeb, ja see on suur mõistatus, mida lahendada."
Universumi simuleerimine
Universumi tohutut vanust ja ulatust arvestades on selle kujunemise mõistmine hirmutav väljakutse. Üks astrofüüsikute tööriistakasti tööriist on arvutimudel. Traditsioonilised mudelid vajavad siiski palju arvutusvõimsust ja aega, kuna astrofüüsikud peavad võib-olla käivitama tuhandeid simulatsioone, kohandades erinevaid parameetreid, et teha kindlaks, milline on kõige tõenäolisem reaalainete stsenaarium.
Ho ja tema kolleegid lõid protsessi kiirendamiseks sügava närvivõrgu. See süvatiheduse nihestusmudeliks ehk D ^ 3M dubleeritud närvivõrk on loodud andmete ühiste tunnuste tuvastamiseks ja aja jooksul selle andmetega manipuleerimise õppimiseks. D ^ 3M puhul sisestasid teadlased 8000 simulatsiooni universumi ülitäpse traditsioonilise arvutimudeli abil. Pärast seda, kui D ^ 3M oli teada saanud, kuidas need simulatsioonid toimisid, panid teadlased täiesti uue, kunagi varem nähtud virtuaalse kuubikujulise universumi simulatsiooni 600 miljoni valgusaasta ulatuses. (Tegelik vaadeldav universum on umbes 93 miljardit valgusaastat.)
Neuraalvõrk suutis selles uues universumis simulatsioone käivitada täpselt nii, nagu see oli 8000 simulatsiooni andmestikus, mida ta oli treenimiseks kasutanud. Simulatsioonid keskendusid gravitatsiooni rollile universumi kujunemisel. Üllatav oli Ho sõnul see, et kui teadlased varieerisid täiesti uusi parameetreid, näiteks tumeda aine kogust virtuaalses universumis, sai D ^ 3M ikkagi hakkama simulatsioonidega - hoolimata sellest, et kunagi polnud koolitatud, kuidas tumeda ainega ümber käia. variatsioonid.
Arvutid ja kosmoloogia
See D ^ 3M funktsioon on müsteerium, ütles Ho. See muudab simulatsiooni intrigeerivaks nii arvutusteaduses kui ka kosmoloogias.
"Me võime olla masinõppija jaoks huvitav mänguväljak, mille abil saate teada, miks see mudel nii hästi ekstrapoleerib, miks see ekstrapoleeritakse elevantidele, selle asemel et kasse ja koeri lihtsalt ära tunda," ütles ta. "See on kahesuunaline tänav teaduse ja sügava õppimise vahel."
Mudel võiks olla aja säästja ka teadlastele, kes on huvitatud universaalsest päritolust. Uus närvivõrk võiks simulatsioonid lõpule viia 30 millisekundi jooksul, võrreldes kiireima mitte tehisintellektiga simulatsioonimeetodi mitme minutiga. Samuti oli võrgu veamäär 2,8%, võrreldes olemasoleva kiireima mudeli 9,3% -ga. (Neid veamäärasid võrreldakse kuldse täpsusstandardiga - mudeliga, mille iga simulatsioon võtab sadu tunde.)
Nüüd plaanivad teadlased varieeruda ka uues närvivõrgus muid parameetreid, uurides, kuidas sellised tegurid nagu hüdrodünaamika või vedelike ja gaaside liikumine võisid universumi teket kujundada.
