北京科技日报11月18日电(刘霞)据美国《每日科学》网站16日报道,来自日本理化学研究所、东京大学和西班牙巴塞罗那大学的国际团队结合人工智能(AI)和先进的数值模拟技术,创建了第一个可以追踪超过1000亿颗恒星演化的银河系模型。新型号的星星数量达到了上一代型号的100倍。天体物理学家努力建立银河系模型,准确跟踪每颗恒星的动态。过去,由于技术限制,模型只能模拟最多相当于10亿个太阳质量的系统,但实际上银河系包含超过1000亿颗恒星。为了减少计算负担,模型中的一个“粒子”通常代表大约100颗恒星的集合,这使得计算起来很困难准确地代表天文现象。更令人担忧的是,提高模拟精度会成倍增加计算量。根据现有的物理模型,模拟银河系一百万年的演化需要315个小时,重现十亿年的演化需要连续计算36年。单纯增加超级计算节点不仅会增加功耗,还会降低效率。为了实现这一目标,团队创新地将深度学习代理模型与传统物理模拟相结合。通过高分辨率超新星模拟数据的训练,人工智能系统学会了预测超新星爆炸后 10 万年内星际气体的运动。这种混合方法不仅准确地捕捉了星系的宏观演化,而且还提供了对单个超新星爆炸细节的详细观察。该溶胶的可靠性日本富岳超级计算机和东京大学Miyabi超级计算机通过对比验证证实了这一点。这项新技术能够以单星分辨率模拟数千亿个恒星系统。模拟100万年的演化仅需2.78小时,将模拟周期从10亿年缩短至115天。这一突破是人工智能辅助模拟超越简单的模式识别,成为科学发现的真正工具的突破。它还表明它可以帮助人类追踪银河系内生命元素的诞生。
(编辑:何欣)