시공간에 중력파를 생성하는 함께 나선형으로 된 두 개의 블랙홀의 예술가의 그림.
(이미지 : © NASA)
인공 지능을 사용하는 새로운 소프트웨어 프로그램은 블랙홀 사이의 충돌과 같은 치명적인 사건으로부터 중력파 (시공간 우주 직물의 잔물결)를 빠르게 감지하고 분석하는 데 도움이 될 수 있다고 새로운 연구 결과는 밝혔다.
딥 필터링 (deep filtering)이라고 불리는이 새로운 기술은 연구자들이이 논문을 설명하는 새로운 논문의 저자들에 따르면, 은하계의 심장에 존재하는 타이타닉 합병과 같이 현재의 소프트웨어가 감지 할 수없는 대격변 사건을 볼 수 있도록 도와줍니다.
중력파는 공간과 시간의 구조에서 잔물결입니다. 질량이있는 물체가 움직일 때 생성되며 빛의 속도로 이동하여 길을 따라 시공간을 늘이고 짜냅니다.
중력파는 감지하기가 매우 어렵고 과학자가 감지 할 수있는 것은 매우 큰 물체에서 나옵니다. 중력파의 존재는 1916 년 Albert Einstein에 의해 처음 예측되었지만 과학자들은 레이저 간섭계 중력파 관측소 (LIGO)를 사용하여 중력파의 최초 직접 증거를 성공적으로 감지하는 데 1 세기가 걸렸습니다. 두 개의 블랙홀이 함께 스매싱.
중력파의 발견으로 2017 년 10 월 2017 년 노벨 물리학상에서 3 명의 과학자가 획득했습니다. 그 이후로 연구원들은 중성자 별이라는 충돌하는 죽은 별 쌍에서 발견 된 중력파를 발견했습니다. 우주의 무거운 요소 중 일부가 어떻게 만들어 졌는지
그러나 현재 중력파 관측소가 감지하는 신호를 분석하는 소프트웨어는 중력파를 발생시킨 사건의 종류를 좁히는 데 며칠이 걸릴 수 있다고 연구 공동 저자 인 Eliu Huerta는 인터뷰에서 Space.com에 말했다.
또한 Urbana-Champaign 국립 수퍼 컴퓨팅 애플리케이션 센터의 일리노이 대학 (University of Illinois)의 이론 천체 물리학 자 Huerta에 따르면,이 소프트웨어는 대략 원형 궤도에 있고 서로 주변에서 비교적 고립 된 물체들 간의 합병을 탐지하는 데 특화되어 있다고한다. 이 소프트웨어는 은하의 핵과 같이 별이 밀집되어있는 물체의 물체에서 중력파를 감지하지 못할 수 있습니다. 예를 들어 근처 별의 중력이 풀에서 궤도를 원형에서 "심심한"또는 타원형으로 왜곡 할 수있는 Huerta 말했다.
연구진은 인공 지능 소프트웨어가 중력파의 분석 속도를 크게 높이고 기존의 검출 알고리즘으로 눈에 띄지 않을 수있는 새로운 종류의 중력파 소스의 검출을 가능하게 할 수 있다고 제안했다. Space.com에 말했다.
새로운 인공 지능 소프트웨어에는 인공 신경망이 포함되는데, 여기에는 "뉴런"이라는 인공 구성 요소에 데이터가 공급되고 이미지 인식과 같은 문제를 해결하기 위해 협력합니다. 신경망은 뉴런 간의 연결을 반복적으로 조정하여 이러한 새로운 연결 패턴이 문제를 해결하는 데 더 나은지 확인합니다. 시간이 지남에 따라이 시행 착오 과정은 솔루션을 계산하는 데 가장 적합한 패턴을 밝혀내어 인간 두뇌의 학습 과정을 모방합니다.
기존 기술이 탐지기 데이터에서 중력 사건의 특징을 좁히는 데 며칠이 걸리는 반면, "딥 컨볼 루션 신경망"으로 알려진 최첨단 신경망은 1 초 안에 그렇게 할 수 있다고 과학자들은 밝혔다. 또한 기존의 방법에는이 작업을 수행하기 위해 수천 개의 CPU (컴퓨터의 중앙 처리 장치)가 필요하지만 새로운 기술은 "단일 CPU, 즉 스마트 폰 또는 표준 랩톱에서도 작동"한다고 Huerta는 말했습니다.
또한 연구원들은이 새로운 기술이 편심 궤도에 블랙홀을 포함하는 합병과 같이 현재 소프트웨어가 분석 할 수있는 것보다 복잡한 합병을 신속하게 분석 할 수 있음을 발견했습니다. 새로운 소프트웨어는 오류율이 낮았으며 데이터에서 결함을 발견하는 데 더 나았습니다.
어 바나 샴페인의 국립 슈퍼 컴퓨팅 응용 센터에있는 일리노이 대학의 컴퓨터 천체 물리학자인 Huerta와 Daniel George는 12 월 27 일 Physics Letters B.
