RIKEN iTHEMS Mərkəzindən Kei Hirasimanın rəhbərlik etdiyi beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu, 100 milyarddan çox fərdi ulduzun trayektoriyalarını nəzərə alan Süd Yolunun dünyanın ilk kompüter modelini təqdim etdi. Alimlər bu barədə SC konfransında məlumat veriblər.

Layihənin əsas xüsusiyyəti ənənəvi ədədi modelləşdirmənin neyron şəbəkə yaxınlaşması ilə birləşməsi hesablamaları kəskin şəkildə sürətləndirməyə imkan verir. Müəlliflər qeyd edirlər ki, onların yanaşması əvvəlki qabaqcıl modellərdən 100 dəfədən çox daha sürətli işləyir və eyni zamanda 100 dəfə daha yüksək qətnamə təmin edir.

Qalaktikanın təkamülünü "ulduz-ulduz" modelləşdirmək cəhdləri onilliklərdir ki, aparılır. Lakin adi fiziki modellər hesablama məhdudiyyətlərinə əsaslanır. Müasir simulyasiyalar Günəşin milyard kütləsi qədər hissəciklərin maksimum kütləsini əldə etməyə imkan verir. Bu o deməkdir ki, bütün bir ulduz klasteri modelin bir elementində gizlənir və fərdi ulduzların davranışı orta hesablanmalıdır. Sürətli proseslərin - məsələn, fövqəlnadədən sonra qaz buludunun genişlənməsinin - eyni vaxtda modelləşdirilməsi olduqca kiçik zaman addımları tələb edir. Nəticədə, hətta bir milyon illik qalaktik təkamül yüzlərlə saat çəkir.

Bu maneəni aşmaq üçün RIKEN komandası fövqəlnadə partlayışlarının yüksək dərəcədə ətraflı modelləri üzərində dərin neyron şəbəkəsi hazırladı. Neyron şəbəkəsi partlayışdan 100.000 il sonra - bütün simulyasiyanın resurslarını cəlb etmədən - şok dalğasının necə inkişaf edəcəyini və qazın necə genişlənəcəyini proqnozlaşdırmağı öyrənib. Daha sonra bu "surroqat" modul qalaktikanın genişmiqyaslı modelinə daxil edildi və bu da həm genişmiqyaslı prosesləri, həm də fərdi ulduzların dinamikasını hesablamağa imkan verdi.

Məhsuldarlıq misli görünməmiş dərəcədə yüksək oldu. Bir milyon illik təkamül artıq 2,78 saata hesablanır. Bu o deməkdir ki, bir milyard il otuz altı il əvəzinə dörd aydan az müddətdə modelləşdirilə bilər. Nəticənin düzgünlüyünü yoxlamaq üçün alimlər məlumatları Fugaku superkompüterində və Tokio Universitetinin Miyabi sistemində aparılan hesablamalarla müqayisə etdilər.

Müəlliflər əmindirlər ki, onların yanaşması təkcə qalaktik astrofizikanı dəyişdirməyə qadir deyil. Bu cür çoxsəviyyəli modellər hava proqnozlarının, iqlim hesablamalarının və okean proseslərinin modelləşdirilməsinin əsasını təşkil edir. Kiçik strukturların davranışını qlobal miqyaslarla əlaqələndirmək lazım olduqda, hibrid süni intellekt+HPC onlarla və yüzlərlə dəfə sürətləndirilə bilər.

Keiya Hirashima qeyd etdi: "Müxtəlif miqyaslı və fərqli fiziki proseslərin birlikdə mövcud olduğu hesablama elminin problemləri həll etməsində fundamental bir dəyişiklik görürük". Onun sözlərinə görə, yeni texnologiya süni intellekt sadə naxış tanımasından kənara çıxa və elmi kəşf alətinə çevrilə bilər - hətta qalaktikamızda həyatın yaranmasına səbəb olan elementlərin mənşəyini izləmək üçün belə.