Sử dụng một chút phép thuật học máy, giờ đây các nhà khoa học có thể mô hình hóa các vũ trụ rộng lớn và phức tạp trong một phần nghìn thời gian so với các phương pháp thông thường. Cách tiếp cận mới sẽ giúp mở ra một kỷ nguyên mới của các mô phỏng vũ trụ có độ phân giải cao.
Phương pháp mới do Yin Li, nhà vật lý thiên văn tại Viện Flatiron ở New York và các đồng nghiệp của ông phát triển, cung cấp thuật toán học máy với cả mô hình độ phân giải thấp và độ phân giải cao của một vùng không gian nhỏ. Thuật toán dạy cách chia tỷ lệ các mô hình có độ phân giải thấp để phù hợp với các chi tiết có trong các phiên bản có độ phân giải cao. Sau khi được đào tạo, mã có thể lấy các mô hình có độ phân giải thấp, tỷ lệ đầy đủ và tạo ra các mô phỏng có độ phân giải cực cao chứa nhiều hạt hơn 512 lần.
Quy mô này cung cấp tiết kiệm thời gian đáng kể. Đối với một vùng của Vũ trụ có bề ngang khoảng 500 triệu năm ánh sáng, chứa 134 triệu hạt, các phương pháp hiện tại mất 560 giờ để hoàn thành mô phỏng có độ phân giải cao bằng cách sử dụng một lõi xử lý. Các nhà khoa học cho biết với phương pháp mới, chỉ mất 36 phút. Kết quả thậm chí còn ấn tượng hơn khi nhiều hạt hơn được thêm vào mô phỏng. Đối với vũ trụ lớn hơn 1000 lần và chứa 134 tỷ hạt, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu mất 16 giờ trên một GPU.
Cũng thú vị:
- Các hạt đầu tiên trong vũ trụ đã được tái tạo. Cảnh báo spoiler: chúng trông kỳ lạ
- Một nghiên cứu mới đặt ra nghi ngờ về thành phần của 70% vũ trụ của chúng ta
Theo các chuyên gia, việc giảm thời gian cần thiết để tiến hành mô phỏng vũ trụ "có thể đảm bảo tiến bộ đáng kể trong vũ trụ học số và vật lý thiên văn. Các mô phỏng vũ trụ lần theo dấu vết lịch sử của vũ trụ từ sự hình thành của tất cả các thiên hà và lỗ đen của chúng."
Cho đến nay, các mô hình mới chỉ xem xét vật chất tối và lực hấp dẫn. Mặc dù điều này có vẻ như là một sự đơn giản hóa quá mức, nhưng lực hấp dẫn chắc chắn là lực thống trị trong vũ trụ ở quy mô lớn và vật chất tối chiếm 85% tổng số "vật chất" trong vũ trụ. Các hạt trong mô phỏng không phải là các hạt vật chất tối theo nghĩa đen, mà thay vào đó được sử dụng làm thiết bị theo dõi để chỉ ra cách các hạt vật chất tối di chuyển trong vũ trụ.
Mô phỏng không nắm bắt được mọi thứ vì nó chỉ tập trung vào vật chất tối và lực hấp dẫn, các hiện tượng quy mô nhỏ như hình thành sao, siêu tân tinh và tác động của lỗ đen không được tính đến. Các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng các phương pháp của họ để bao gồm các lực chịu trách nhiệm cho các hiện tượng như vậy và chạy các mạng thần kinh của họ một cách nhanh chóng cùng với các mô phỏng thông thường để cải thiện độ chính xác.
Đọc thêm: