研究人员开发的可预测宇宙结构的人工智能工具

现在，在研究人员开发出一种称为“黑暗仿真器”的人工智能工具后，可以在几秒钟内研究宇宙如何产生其空隙和细丝。

望远镜的进步使研究人员能够更详细地研究宇宙，并建立可同时解释各种观测事实的标准宇宙学模型。但是研究人员还有很多事情还不了解。值得注意的是，宇宙的大部分是由暗物质和暗能量组成的，没有人能够确定其性质。

解决这些奥秘的有希望的途径是宇宙的结构。如今的宇宙是由细丝组成的，这些细丝将星系聚集在一起，看起来像是遥远的线，而空隙似乎什么也没有。宇宙微波背景的发现为研究人员提供了宇宙接近其开始时的样子的快照，并且了解其结构如何演变为如今的状态将揭示暗物质和暗能量的宝贵特征。

京都大学汤河理论物理研究所副教授高隆博一和卡夫里宇宙物理与数学研究所(Kavli IPMU)首席研究员高田正宏等一组研究人员使用了世界上最快的天体模拟超级计算机ATERUI和ATERUI II开发黑暗模拟器。在世界上数个最大的观测调查所记录的数据上使用模拟器，使研究人员能够研究有关宇宙结构起源的可能性，以及暗物质的分布可能随时间变化的情况。

“我们使用超级计算机建立了一个非常大的数据库，这花了我们三年的时间，但是现在我们可以在几秒钟内在笔记本电脑上重新创建它。我觉得数据科学有很大的潜力。利用这一结果，我希望我们能努力揭示现代物理学的最大奥秘，即揭示暗能量是什么。我也认为，我们开发的这种方法将在自然科学或社会科学等其他领域中有用。”作者Nishimichi。

该工具使用人工智能的一个方面，称为机器学习。通过改变宇宙的几个重要特征，例如暗物质和暗能量的特征，ATERUI和ATERUI II创建了数百个虚拟宇宙。Dark Emulator从数据中学习，并猜测新特征集的结果，而不必每次都创建全新的模拟。

在通过现实生活调查测试最终工具时，它能够成功预测Hyper Suprime-Cam调查中的弱引力透镜效应，以及Sloan Digital Sky Survey中记录的三维星系分布模式，将其误差控制在2至3分毫秒的精度。