Искусственный интеллект создал первую симуляцию Млечного Пути с 100 миллиардами звёзд

Исследователи из Японии, Испании и США создали первую симуляцию Млечного Пути, способную отслеживать более 100 миллиардов отдельных звёзд на протяжении 10 тысяч лет эволюции. Новая модель включает в 100 раз больше звёзд, чем самые совершенные предыдущие симуляции, и была создана более чем в 100 раз быстрее.

Работа, представленная на международной суперкомпьютерной конференции SC'25, знаменует собой крупный прорыв в астрофизике, высокопроизводительных вычислениях и AI-моделировании. Эта же стратегия может быть применена и к крупномасштабным исследованиям земных систем, включая климатические и погодные исследования.

Команда под руководством Кейи Хирасимы из RIKEN разработала метод, сочетающий глубокое обучение со стандартными физическими симуляциями. ИИ-компонент позволил исследователям захватывать общее поведение галактики, одновременно моделируя мелкомасштабные события, включая тонкие детали отдельных сверхновых.

Метод предлагает настоящее разрешение на уровне отдельных звёзд для галактик с более чем 100 миллиардами звёзд и делает это с замечательной скоростью. Симуляция 1 миллиона лет заняла всего 2,78 часа, что означает, что 1 миллиард лет может быть завершён приблизительно за 115 дней вместо 36 лет.

«Я считаю, что интеграция ИИ с высокопроизводительными вычислениями знаменует фундаментальный сдвиг в том, как мы решаем многомасштабные, многофизические проблемы в вычислительных науках», — говорит Хирасима.

Этот гибридный подход с ИИ может изменить многие области вычислительной науки, требующие связи мелкомасштабной физики с крупномасштабным поведением. Такие области, как метеорология, океанография и климатическое моделирование, сталкиваются с аналогичными проблемами и могут получить выгоду от инструментов, ускоряющих сложные, многомасштабные симуляции.