Neyrotarmoqlar koinotda oltin va platina hosil boʻlish jarayonini modellashtirdi

Gelmanos nomidagi Ogʻir ionlarni oʻrganish markazi (GSI, Germaniya) astrofiziklari neyrotarmoqlar yordamida neytron yulduzlarning toʻqnashuvi natijasida ogʻir elementlar hosil boʻlishini real vaqt rejimida modellashtirishga muvaffaq boʻlishdi. RHINE deb nomlangan ushbu yangi uslub koinotdagi eng murakkab fizik jarayonlarni oʻrganishda sunʼiy intellekt imkoniyatlaridan foydalanishda yangi davrni ochib beradi. Bu haqda Ixbt.com xabar beradi.

Koinotda oltin, platina va boshqa koʻplab ogʻir metallarning paydo boʻlishi aynan neytron yulduzlarining oʻzaro toʻqnashuvi — r-protsess (tezkor neytron qamrash) bilan bogʻliq. Shu vaqtgacha olimlar bu jarayonni hisoblashda katta qiyinchiliklarga duch kelishgan. Sababi, 3000 ga yaqin turli izotoplarning oʻzaro taʼsirini bir vaqtning oʻzida hisoblash uchun mavjud superkompyuterlarning quvvati ham yetarli emas edi.

Anʼanaviy uslublardagi xatoliklar bartaraf etildi

Ilgari bunday simulyatsiyalar ikki bosqichda amalga oshirilardi: avval toʻqnashuvning oʻzi modellashtirilar, soʻngra alohida ravishda yadroviy reaksiyalar hisoblab chiqilardi. Biroq ixbt.com maʼlumotiga koʻra, bu yondashuv notoʻgʻri boʻlib, u moddaning harakatiga ajralib chiqayotgan energiyaning taʼsirini hisobga olmas edi. RHINE uslubi esa neyrotarmoqlar yordamida bu ikki jarayonni birlashtirdi.

Tadqiqotchilar 16 ta ixtisoslashgan neyrotarmoqdan iborat ansamblni yaratishdi. Ular minglab izotoplarni kuzatish oʻrniga, muhitning bir nechta asosiy fizik xarakteristikalari — neytronlar, protonlar va ogʻir yadrolarning ulushini tahlil qiladi. Bu esa hisoblash tezligini bir necha barobar oshirib, jarayonni real vaqt rejimiga yaqinlashtirdi.

Kashfiyotning amaliy ahamiyati

Yangi model yordamida oʻtkazilgan sinovlar kutilmagan natijalarni berdi. r-protsess natijasida ajralib chiqadigan energiya hisobga olinganda, koinotga otilib chiqayotgan moddaning oʻrtacha tezligi 40 foizga, uning massasi esa 20 foizga ortishi maʼlum boʻldi. Bu energiya moddaga markaziy obʼyekt (qora tuynuk) gravitatsiyasini yengib oʻtishga yordam beradi.

Shuningdek, neyrotarmoq yordamida olingan maʼlumotlar kilonova — neytron yulduzlar toʻqnashuvidan keyin sodir boʻladigan chaqnashning yorqinligini aniqroq bashorat qilish imkonini beradi. Hisob-kitoblarga koʻra, toʻqnashuvdan 10 kun oʻtgach, bunday chaqnash avval taxmin qilinganidan ikki barobar yorqinroq boʻladi. Bu esa astronomlarga GW170817 kabi hodisalarni teleskoplar orqali kuzatishda yanada aniqroq maʼlumotlar olishga yordam beradi.

Hozirda RHINE kodi va neyrotarmoq modellari ochiq foydalanishga topshirilgan. Bu butun dunyo olimlariga koinotdagi eng sirli jarayonlarni oʻrganish va kelajakdagi gravitatsion toʻlqinlar observatoriyalari maʼlumotlarini tahlil qilish uchun yangi vosita boʻlib xizmat qiladi. Mazkur texnologiya PyTorch platformasida oʻqitilgan boʻlib, u zamonaviy astrofizika va sunʼiy intellektning muvaffaqiyatli integratsiyasiga yorqin misoldir.