Tehnografi.com - Технологические новости, обзоры и советы

Ученые разработали модель искусственного интеллекта для обнаружения гравитационных волн

Команда ученых-вычислителей и исследователей разработала новую структуру искусственного интеллекта (ИИ), которая позволяет ускорять, масштабировать и воспроизводить обнаружение гравитационных волн.

Платформа промышленного масштаба показывает, что модели ИИ могут быть такими же чувствительными, как традиционные алгоритмы сопоставления шаблонов, но на порядки быстрее.

Кроме того, для этих алгоритмов искусственного интеллекта потребуется только недорогой графический процессор (GPU), подобный тем, которые используются в игровых системах, для обработки расширенных данных LIGO быстрее, чем в режиме реального времени.

В команду, создавшую AI Framework, входили Элиу Уэрта из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) совместно с сотрудниками из Аргонны, Чикагского университета, Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, производителя графических чипов NVIDIA и технологический гигант IBM.

«Меня, как ученого-компьютерщика, интересует в этом проекте то, что он показывает, как с помощью правильных инструментов методы искусственного интеллекта могут быть естественным образом интегрированы в рабочие процессы ученых, позволяя им выполнять свою работу быстрее и лучше, дополняя, а не заменяя «человеческий интеллект», — сказал Ян Фостер, директор подразделения по науке о данных и обучению (DSL) в Аргонне.

Команда опубликовала статью в журнале Nature Astronomy, демонстрирующую основанный на данных подход, который объединяет коллективные суперкомпьютерные ресурсы команды для обеспечения воспроизводимого, ускоренного обнаружения гравитационных волн с помощью искусственного интеллекта.

Когда в 2015 году гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) впервые обнаружила гравитационные волны, они вызвали резонанс в научном сообществе, поскольку подтвердили еще одну теорию Эйнштейна и ознаменовали рождение гравитационно-волновой астрономии.

Пять лет спустя были обнаружены многочисленные источники гравитационных волн, включая первое наблюдение двух сталкивающихся нейтронных звезд в гравитационных и электромагнитных волнах.

«В этом исследовании мы использовали объединенную мощь искусственного интеллекта и суперкомпьютеров, чтобы помочь проводить своевременные и актуальные эксперименты с большими данными. Сейчас мы делаем исследования ИИ полностью воспроизводимыми, а не просто выясняем, может ли ИИ обеспечить новое решение серьезных проблем», — отметил Уэрта.

Опираясь на междисциплинарный характер этого проекта, команда надеется на новые применения этой управляемой данными структуры, помимо задач, связанных с большими данными в физике.

Уэрта и его исследовательская группа разработали свою новую структуру при поддержке Национального научного фонда, программы Аргоннских лабораторных исследований и разработок (LDRD) и программы Министерства энергетики США по инновационному и новому вычислительному воздействию на теорию и эксперимент (INCITE).

«Эти инвестиции NSF содержат оригинальные, инновационные идеи, которые обещают изменить способ обработки научных данных, поступающих быстрыми потоками», — сказал Маниш Парашар, директор Управления передовой киберинфраструктуры NSF.