Глубокое обучение ускоряет галактические вычисления
Сверхновые играют решающую роль в формировании и эволюции галактик. Однако ключевые аспекты этих явлений, как известно, трудно точно смоделировать за достаточно короткий промежуток времени.
Впервые группа исследователей применила глубокое обучение к задаче моделирования сверхновых. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Подход ученых может ускорить моделирование сверхновых, а следовательно, и формирования и эволюции галактик. Эти симуляции включают эволюцию химических процессов, которые привели к возникновению жизни.
Сверхновые возникают, когда достаточно массивные звезды сжигают большую часть своего топлива и разрушаются в результате огромных взрывов. Они настолько огромны, что могут влиять и влияют на большие области внутри галактик. Чем лучше мы разбираемся в сверхновых, тем лучше мы можем понять, почему галактики такие, какие они есть.
«Проблема в том, сколько времени требуется, чтобы рассчитать способ взрыва сверхновых. В настоящее время многие модели галактик на длительных промежутках времени упрощают ситуацию, делая вид, что сверхновые взрываются идеальной сферой, поскольку это относительно легко рассчитать», — сказал докторант Кейю Хирашима. — «Однако на самом деле они довольно асимметричны. Некоторые области оболочки из материи, образующей границу взрыва, более сложны, чем другие. Мы применили глубокое обучение, чтобы определить, какие части взрыва требуют большего или меньшего внимания во время моделирования, чтобы обеспечить наилучшую точность и в то же время тратить наименьшее количество времени в целом. Наша новая модель, 3D-MIM, позволяет сократить количество вычислительных шагов при расчете 100 000 лет эволюции сверхновой на 99%».
Конечно, глубокое обучение требует долгой подготовки. Ученым пришлось провести сотни симуляций, но их результаты доказали, что оно того стоило.
Теперь исследователи надеются применить свою методологию к другим областям астрофизики; например, на эволюцию галактик также влияют крупные области звездообразования. 3D-MIM моделирует смерть звезд, и, возможно, вскоре она будет использоваться и для моделирования их рождения.