研究人員開發(fā)的可預測宇宙結(jié)構(gòu)的人工智能工具

（文章來源：教育新聞網(wǎng)）

現(xiàn)在，在研究人員開發(fā)出一種稱為“黑暗仿真器”的人工智能工具后，可以在幾秒鐘內(nèi)研究宇宙如何產(chǎn)生其空隙和細絲。

望遠鏡的進步使研究人員能夠更詳細地研究宇宙，并建立可同時解釋各種觀測事實的標準宇宙學模型。但是研究人員還有很多事情還不了解。值得注意的是，宇宙的大部分是由暗物質(zhì)和暗能量組成的，沒有人能夠確定其性質(zhì)。

解決這些奧秘的有希望的途徑是宇宙的結(jié)構(gòu)。如今的宇宙是由細絲組成的，這些細絲將星系聚集在一起，看起來像是遙遠的線，而空隙似乎什么也沒有。宇宙微波背景的發(fā)現(xiàn)為研究人員提供了宇宙接近其開始時的樣子的快照，并且了解其結(jié)構(gòu)如何演變?yōu)槿缃竦臓顟B(tài)將揭示暗物質(zhì)和暗能量的寶貴特征。

京都大學湯河理論物理研究所副教授高隆博一和卡夫里宇宙物理與數(shù)學研究所(Kavli IPMU)首席研究員高田正宏等一組研究人員使用了世界上最快的天體模擬超級計算機ATERUI和ATERUI II開發(fā)黑暗模擬器。在世界上數(shù)個最大的觀測調(diào)查所記錄的數(shù)據(jù)上使用模擬器，使研究人員能夠研究有關宇宙結(jié)構(gòu)起源的可能性，以及暗物質(zhì)的分布可能隨時間變化的情況。

“我們使用超級計算機建立了一個非常大的數(shù)據(jù)庫，這花了我們?nèi)甑臅r間，但是現(xiàn)在我們可以在幾秒鐘內(nèi)在筆記本電腦上重新創(chuàng)建它。我覺得數(shù)據(jù)科學有很大的潛力。利用這一結(jié)果，我希望我們能努力揭示現(xiàn)代物理學的最大奧秘，即揭示暗能量是什么。我也認為，我們開發(fā)的這種方法將在自然科學或社會科學等其他領域中有用。”作者Nishimichi。

該工具使用人工智能的一個方面，稱為機器學習。通過改變宇宙的幾個重要特征，例如暗物質(zhì)和暗能量的特征，ATERUI和ATERUI II創(chuàng)建了數(shù)百個虛擬宇宙。Dark Emulator從數(shù)據(jù)中學習，并猜測新特征集的結(jié)果，而不必每次都創(chuàng)建全新的模擬。

在通過現(xiàn)實生活調(diào)查測試最終工具時，它能夠成功預測Hyper Suprime-Cam調(diào)查中的弱引力透鏡效應，以及Sloan Digital Sky Survey中記錄的三維星系分布模式，將其誤差控制在2至3分毫秒的精度。
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