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人工智能助力研究宇宙结构和暗能量

2020-2-11 环球解密

日本科学家用世界上最快的两台天文物理超级计算机ATERUI和ATERUI II,造了一个暗物质和暗能量人工智能模拟工具,有能力吸收大量数据在几秒内作出分析。

这个宇宙看上去好像是由星系群和大量的空旷地带组成,但是美国宇航局(NASA)的多个前沿宇宙模型都认为,宇宙由大量看不见的实体构成。比如暗物质和暗能量,暗物质把星系群联系在一起;暗能量似乎对宇宙的膨胀起到关键作用。可是这只是理论猜想,这样的软件就在帮助科学家分析各种可能性。

建造这个模拟器的团队称,这个工具使用最新的各种观测数据,有能力研究“宇宙原始结构”的各种可能性,以及随着时间的推移暗物质在宇宙中分布的变化。

“我们用超级电脑建了一个极大的数据库,花了三年时间,但是现在我们在一个笔记本电脑上几秒钟就能重建一个。”京都大学基础物理学研究所(Yukawa Institute for Theoretical Physics)副教授西日隆弘(Takahiro Nishimichi)说。

“我希望这个工具能帮我们解决现代物理最重要的谜题——暗能量到底是什么。我觉得这个工具在自然科学及和社会科学等其他领域也有用途。我觉得数据科学有极大的发展潜力。”

在媒体发布会上,研究组说这个工具在初步测试阶段已经展现了很不错的分析能力。在几秒钟内,这个工具就预测到其他几份研究提出的效应和模型,包括星系图景Hyper Suprime-Cam Survey项目,以及SDSS数字天空调查(Sloan Digital Sky Survey)。

这个工具从海量数据中快速“学习”,“猜测出新规律”。

对于人工智能工具,数据是最关键的元素。研究人员说,超级电脑已经建造了“几百个虚拟的宇宙”,暗物质和暗能量模拟器在此基础上,根据数据作出预测,不用每次重建模拟宇宙。

研究人员表示迫切需要大量的数据,希望不断输入未来十年得到的各种最新观测结果。

©NASA

科学家普遍认为,暗能量和暗物质是当今天文物理学未来十年里首要的研究内容,它是贯穿宇宙学、天体物理学和基础物理学最重要的线索。

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