Симуляції, як реальність. Галактичні зіткнення розпізнані завдяки штучному інтелекту

Міжнародна команда астрофізиків — за участю співробітника Національного центру ядерних досліджень — оголосила про розробку новаторського методу ідентифікації злиттів пар галактик із збіжними результатами в моделюванні та спостереженнях реального Всесвіту. Для цього був використаний штучний інтелект. Співавтором наукової роботи на цій основі є доктор Вільям Пірсон з Департаменту астрофізики Департаменту фундаментальних досліджень НЦБ.

Зіткнення галактик не є нічим новим, галактики стикаються між собою з початку існування Всесвіту, часто зливаючись в одну більшу структуру. Відомо, що більшість відомих нам галактик протягом усього свого існування брали участь у принаймні кількох таких зіткненнях. Процес зіткнення галактики зазвичай триває сотні мільйонів років. Це важливий аспект історії нашого Всесвіту, який ми також можемо побачити на власні очі, наприклад, завдяки фотографіям з телескопа Хаббл.

Однак виявити галактики, що стикаються, непросто. Ми можемо вивчити цей процес, або змоделювавши всю подію та проаналізувавши її перебіг, або спостерігаючи за ним «у вирізі» в реальному світі. У випадку симуляцій це простіше: просто слідкуйте за долею конкретної галактики, яка наноситься на карту, і подивіться, коли і коли вона з’єднається з іншою. У реальному Всесвіті справа складніша — зіткнення галактик трапляються рідко і займають еони, на практиці ми бачимо лише один "момент", конкретний стан — один "кадр" усього тривалого процесу. Астрономи повинні ретельно вивчити зображення галактик, щоб побачити, чи не здається, що об'єкти там стикаються або нещодавно злилися.

Моделювання можна порівняти з проведенням контрольованих лабораторних експериментів — це потужний та корисний інструмент для розуміння процесів, що відбуваються в галактиках. Отже, природно, отже, ми знаємо набагато більше про змодельовані зіткнення, ніж про зіткнення, що відбуваються у реальному Всесвіті — у випадку симуляцій ми можемо простежити весь тривалий процес злиття певної пари структур.

Для того, щоб перенести цей рівень аналізу на реальний рівень і забезпечити взаємну перевіреність розрахунків, вчені вирішили використовувати штучний інтелект. Дослідження, проведене Лінгю Вангом (Нідерландський інститут космічних досліджень, SRON), Вісенте Родрігес-Гомес (Інститут радіоастрономії та астрофізики, IRyA) та Вільям Дж. Пірсон (Національний центр ядерних досліджень, NCBJ) розробили новаторський метод ідентифікації зіткнулися галактик, що пропонують послідовні та одночасні результати моделювання та спостереження реального Всесвіту. « За допомогою імітаційних зображень ми можемо ідентифікувати події зіткнень, а потім тренувати штучний інтелект (ШІ) для ідентифікації галактик під час таких зіткнень '', — пояснює д-р Вільям Дж. Пірсон з Департаменту астрофізики NCBJ, співавтор дослідження.

Для того, щоб штучний інтелект виконав своє завдання, ми обробили зображення імітованих галактик, щоб зробити їх такими, наче їх спостерігають у телескоп. Ми протестували наш ШІ на інших імітаційних зображеннях, а потім застосували його для аналізу зображень реального Всесвіту для пошуку злиттів галактик.

Доктор Вільям Дж. Пірсон, кафедра астрофізики NCBJ — співавтор дослідження

Дослідження перевірило, наскільки шанси на правильну ідентифікацію пари галактик, що стикаються, залежать, серед іншого, від від маси галактик. Порівнювались результати на основі моделювання та фактичних даних. Для менших галактик ШІ однаково добре працював із прикладами імітованих та реальних зображень. Однак розбіжності з'явилися у випадку більших галактик, що було прочитано як доказ того, що моделювання зіткнень масивних споруд є недостатньо реалістичними і потребують уточнення.

На основі дослідження була підготовлена ​​наукова стаття під назвою "До послідовних рамок порівняння злиття галактик у спостереженнях та моделюванні". Його прийняли до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics.

Джерело: NCBJ


зображення
З пропозиції Defence24 — ласкаво просимо!

Facebook Comments