Ученые из Калифорнийского университета создали нейросеть GokuNEmu, которая за доли секунды воссоздает 13,8 миллиарда лет эволюции Вселенной. Этот ИИ-эмулятор работает в сотни раз быстрее традиционных методов и поможет анализировать данные будущих космических исследований.

Как менялась Вселенная от Большого взрыва до наших дней? Раньше для того, чтобы спрогнозировать какой-то момент развития Космоса, ученым приходилось неделями «мучить» суперкомпьютеры, моделируя движение триллионов частиц. Теперь нейросеть GokuNEmu делает это быстрее, чем микроволновка разогревает пиццу. До ее появления астрофизики напоминали строителей, которые лепят замок из песка по одной песчинке — каждая симуляция требовала месяцев кропотливой работы. Запустить новый эксперимент с немного другими параметрами? Добро пожаловать в очередную очередь на десятки дней ожидания.

Разработчики решили эту проблему изящно: они «скормили» нейросети тысячи готовых симуляций, научив ее распознавать закономерности. Теперь ИИ может предсказать, как будет развиваться Вселенная при любых условиях, не проводя полноценных вычислений. Например, синоптики предсказывают погоду на день, опираясь на различные метеонаблюдения и показатели. Эта ИИ-модель делает примерно то же самое — только вместо завтрашнего дождя речь идет о следующих миллиардах лет. Поменялись вводные данные? Нет проблем! Буквально за секунды будет спрогнозирован новый результат исходя из изменившейся информации. Точность впечатляет — всего 0,5% ошибки. Это как если бы вы угадали рост человека с разбежкой в полсантиметра, просто взглянув на его фотографию.

GokuNEmu — первая нейросеть, которая одновременно учитывает 10 ключевых космологических параметров Вселенной. Среди них загадочная темная энергия, которая ускоряет расширение космоса, и нейтрино — частицы-призраки, которые почти ни с чем не взаимодействуют и могут проходить сквозь планеты, не заметив их.

В космологии все связано. Изменение одного параметра влияет на остальные, как в сложной головоломке. Раньше ученые могли «потерять» важную закономерность, изучая факторы по отдельности. Прямо как в притче о слепых мудрецах, которые ощупывали слона. Один трогал хобот и думал, что это змея, другой лапу и решал, что это дерево.

GokuNEmu пригодится уже в ближайшие годы. Ожидается, что новейшие космические телескопы вроде Euclid и Roman Space Telescope принесут огромные объемы данных о далеких галактиках и темной материи. Анализировать их традиционными методами будет слишком долго.

Эта нейросеть превратит месяцы работы в минуты, что позволит ученым быстрее проверять гипотезы о судьбе Вселенной. Будет ли она расширяться вечно или когда-нибудь схлопнется обратно? Вместо того чтобы тратить месяцы на один эксперимент, исследователи получили возможность за день протестировать десятки сценариев развития Вселенной. Это ускорит наше понимание самых фундаментальных вопросов: из чего состоит Космос и что его ждет в будущем.