Ať už žijeme v potměšilé počítačové simulaci či nikoliv, naše vlastní simulace vesmírných objektů jsou stále lepší a lepší. Japonští odborníci úspěšně simulovali Mléčnou dráhu, přičemž simulace reprezentovala více než 100 miliard jednotlivých hvězd. Nová simulace tím pádem zahrnula stokrát víc hvězd než dosavadní nejlepší modely, a ještě navíc byla hotová stokrát rychleji.
Tým, který vedl Keiya Hirashima z RIKENu, toho dosáhl propojením umělé inteligence s počítačovými simulacemi. Jejich simulace představuje průlom v astrofyzice, extrémních výpočtech i umělé inteligenci. Postup japonských vědců bude možné uplatnit i za hranicemi astrofyziky, například v modelování klimatu.
Astrofyzici se již dlouho pokoušejí simulovat Mléčnou dráhu na úrovni hvězd. Takovou simulaci by bylo možné použít k testování vývoje a struktury galaxií i vývoje hvězd. Přesné modely vývoje galaxií ale zahrnují spoustu faktorů a jsou velice, velice náročné na výpočty. Dosavadní modely byly omezené na 1 miliardu „částic,“ které by v reálné situaci odpovídaly seskupením hvězd o hmotě více než 100 Sluncí.
Současně byly tyto modely tak výpočetně složité, že simulovat jediný milion let vývoje Mléčné dráhy (kterou představovala zmíněná miliarda částic), trvalo asi 315 hodin. Další problém byl v tom, že přidávat další a další superpočítačová jádra by nebylo nejlepším řešením. Kromě nárůstu spotřeby energie by také klesala účinnost výpočetního procesu.
Hirashima a spol. proto udělali pověstný úkrok stranou a povolali umělou inteligenci, kterou vycvičili na simulacích supernovy ve vysokém rozlišení. Pak tuto inteligenci zapojili do simulace, která tím pádem modeluje celkovou dynamiku galaxie a současně i procesy na jemnější škále galaktické evoluce, jako jsou exploze supernov.
##seznam_reklama##
Simulace podpořené AI testovaly superpočítače Fugaku z RIKENu a Miyabi na University of Tokyo. Zvládly rozlišení na 100 miliard částic, což víceméně odpovídá jednotlivým hvězdám a simulace 1 milionu let vývoje galaxie trvala 2,78 hodin. S takovou rychlostí by bylo možné simulovat 1 miliardu let vývoje galaxie za 115 dní, což už je relativně únosné. Nezbývá než se těšit na příště.
Video: Supercomputer Fugaku
Literatura