Слияния чёрных дыр, взрывы сверхновых и другие масштабные космические явления порождают гравитационные волны — колебания пространства-времени, которые Эйнштейн предсказал ещё в начале XX века. Однако зарегистрировать эти волны удалось лишь в 2016 году, поскольку даже самые мощные события во Вселенной вызывают лишь минимальные искажения: изменение масштаба можно сравнить с тем, как если бы расстояние от Земли до Солнца сократилось на толщину человеческого волоса.
Специалисты из Института наук о свете Макса Планка совместно с учёными из обсерватории LIGO разработали уникальный ИИ-инструмент для проектирования систем наблюдения за гравитационными волнами. Новый алгоритм, получивший название «Урания» в честь музы астрономии, предложил конструкции, которые значительно превосходят существующие технологии по чувствительности и эффективности.
Гравитационные волны фиксируются с помощью интерферометров — приборов, измеряющих изменения в структуре пространства по взаимодействию световых волн. Их точная настройка требует выверенной конфигурации множества компонентов: расположения зеркал, мощности лазеров и параметров оптических элементов. Учёные превратили эту сложную инженерную задачу в задачу математической оптимизации и применили методы машинного обучения.
ИИ-модель «Урания» за два года смоделировала и оценила тысячи возможных конфигураций, в некоторых случаях расширив потенциальный диапазон регистрации сигналов в 10 и более раз. Причём нейросеть не просто повторила существующие технические решения, но предложила инновационные подходы, часть из которых оказались настолько нестандартными, что специалисты до сих пор анализируют их физический смысл.
Для поддержки дальнейших исследований команда создала открытый репозиторий — «Зоопарк детекторов», в который вошли более 50 самых перспективных конфигураций, сгенерированных ИИ. Это позволит учёным по всему миру использовать и адаптировать полученные идеи под собственные исследовательские задачи.
"Мы вступаем в эпоху, когда автоматизированные системы находят решения, превосходящие человеческие возможности, а исследователи должны осмыслить то, что открыли машины", — говорит доктор Кренн. Он считает, что подобный подход кардинально изменит научную деятельность и даст нам новые инструменты для изучения Вселенной — от микромира до масштабов космоса.
Специалисты из Института наук о свете Макса Планка совместно с учёными из обсерватории LIGO разработали уникальный ИИ-инструмент для проектирования систем наблюдения за гравитационными волнами. Новый алгоритм, получивший название «Урания» в честь музы астрономии, предложил конструкции, которые значительно превосходят существующие технологии по чувствительности и эффективности.
Гравитационные волны фиксируются с помощью интерферометров — приборов, измеряющих изменения в структуре пространства по взаимодействию световых волн. Их точная настройка требует выверенной конфигурации множества компонентов: расположения зеркал, мощности лазеров и параметров оптических элементов. Учёные превратили эту сложную инженерную задачу в задачу математической оптимизации и применили методы машинного обучения.
ИИ-модель «Урания» за два года смоделировала и оценила тысячи возможных конфигураций, в некоторых случаях расширив потенциальный диапазон регистрации сигналов в 10 и более раз. Причём нейросеть не просто повторила существующие технические решения, но предложила инновационные подходы, часть из которых оказались настолько нестандартными, что специалисты до сих пор анализируют их физический смысл.
Для поддержки дальнейших исследований команда создала открытый репозиторий — «Зоопарк детекторов», в который вошли более 50 самых перспективных конфигураций, сгенерированных ИИ. Это позволит учёным по всему миру использовать и адаптировать полученные идеи под собственные исследовательские задачи.
"Мы вступаем в эпоху, когда автоматизированные системы находят решения, превосходящие человеческие возможности, а исследователи должны осмыслить то, что открыли машины", — говорит доктор Кренн. Он считает, что подобный подход кардинально изменит научную деятельность и даст нам новые инструменты для изучения Вселенной — от микромира до масштабов космоса.
