Umělá inteligence poprvé simulovala vesmír. Vědci se nestačili divit

Projekt Deep Density Displacement Model neboli zkráceně D3M, vytvořil model 3D vesmíru s nezvyklou rychlostí a přesností. „Můžeme tyto simulace rozeběhnout během v několika mikrosekundách, zatímco jiné 'rychlé' simulace zaberou pár minut,“ řekla hrdě serveru Science Daily vedoucí Flatiron Institute's Center for Computational Astrophysics a spoluautorka studie publikované v prestižním vědeckém žurnálu Proceedings of the National Academy of Sciences, Shirley Hoová. „ Navíc jsme mnohem přesnější,“ dodává.

Vědci používají umělou simulace vesmíru k prozkoumání toho, jak funguje gravitace. Pokud chtějí, aby simulace byla co nejakurátnější, zabere taková simulace přibližně 300 výpočetních hodin pro simulaci. Rychlejší metody umožňují stejnou simulaci dokončit přibližně během dvou minut, avšak za cenu znatelného snížení přesnosti.

D3M by mohl představovat řešení. Simulaci vesmíru ve tvaru kostky s rozměry 600 milionů světelných let napříč dokázal dokončit za 30 milisekund. Navíc chyboval jen ve 2,8% případů, zatímco rychlý model měl chybovost 9,3%.

Co však především překvapilo vědce, nebyla rychlost ani přesnost programu, ale jeho schopnost simulovat vesmír, když některé parametry byly pozměněny, např. kolik vesmíru tvoří temná hmota, ačkoliv program s takovými daty nikdy předtím nepracoval a netrénoval na nich.

„Je to, jako učit software na rozpoznávání obrázků pomocí fotek psů a koček, a najednou by dokázal rozeznat slona,“ vysvětluje Hoová. „Nikdo neví, jak to udělal a je to velká záhada k vyřešení,“ dodala.

D3M je založen na učení se z neuronové sítě živené 8 000 různých simulací z jednoho z modelů s nejvyšší přesností. Program na základě těchto dat provádí výpočty informací, které porovnává s očekávaným výsledkem. S dalšími a dalšími výpočty se neuronové sítě stávají rychlejší a přesnější.

Vědci věří, že analýza toho, jak program dospěl ke své neobvykle přesné a komplexní simulaci může mít výhody pro výzkum umělé inteligence a strojového učení. Taktéž by chtěli provést simulace modelů vesmíru, ve kterých by se nesoustředili pouze na gravitaci, ale i na další síly, např. hydrodynamiku.