L’intelligenza artificiale può rilevare le onde gravitazionali
Un gruppo di scienziati americani ha sfruttato l’intelligenza artificiale per una causa davvero molto particolare. Si aprono le porte per nuovi orizzonti della scienza?
Un team di scienziati e ricercatori computazionali ha sviluppato un nuovo framework di intelligenza artificiale (AI) che consente il rilevamento accelerato, scalabile e riproducibile delle onde gravitazionali.
Il framework su scala di produzione indica che i modelli di intelligenza artificiale potrebbero essere sensibili quanto i tradizionali algoritmi di corrispondenza dei modelli, ma ordini di grandezza più veloci.
Inoltre, questi algoritmi di intelligenza artificiale richiederebbero solo un’unità di elaborazione grafica (GPU) economica, come quelle che si trovano nei sistemi di videogiochi, per elaborare i dati LIGO avanzati più velocemente del tempo reale.
Il team dietro l’AI Framework includeva Eliu Huerta dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), in collaborazione con i collaboratori di Argonne, l’Università di Chicago, l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, il produttore di chip grafici NVIDIA e tech gigante IBM.
“Come scienziato informatico, la cosa che mi entusiasma di questo progetto è che mostra come, con gli strumenti giusti, i metodi di intelligenza artificiale possono essere integrati naturalmente nei flussi di lavoro degli scienziati, consentendo loro di svolgere il proprio lavoro più velocemente e meglio, aumentando, non sostituendo , intelligenza umana”, ha affermato Ian Foster, direttore della divisione Data Science and Learning (DSL) di Argonne.
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Gli scienziati hanno pubblicato un articolo sulla rivista Nature Astronomy, che mostra un approccio basato sui dati che combina le risorse collettive di supercalcolo del team per consentire il rilevamento delle onde gravitazionali riproducibile, accelerato e guidato dall’intelligenza artificiale.
Quando le onde gravitazionali sono state rilevate per la prima volta nel 2015 dall’avanzato Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), hanno inviato un’increspatura nella comunità scientifica, poiché hanno confermato un’altra delle teorie di Einstein e hanno segnato la nascita dell’astronomia delle onde gravitazionali.
Cinque anni dopo, sono state rilevate numerose sorgenti di onde gravitazionali, inclusa la prima osservazione di due stelle di neutroni in collisione in onde gravitazionali ed elettromagnetiche.
“In questo studio, abbiamo utilizzato la potenza combinata dell’intelligenza artificiale e del supercalcolo per aiutare a risolvere esperimenti tempestivi e pertinenti sui big data. Ora stiamo rendendo gli studi sull’intelligenza artificiale completamente riproducibili, non semplicemente accertando se l’intelligenza artificiale può fornire una nuova soluzione alle grandi sfide”, ha osservato Huerta.
Basandosi sulla natura interdisciplinare di questo progetto, il team attende con impazienza nuove applicazioni di questo framework basato sui dati oltre le sfide dei big data in fisica.
Huerta e il suo team di ricerca hanno sviluppato il loro nuovo framework attraverso il supporto dell’NSF, del programma di ricerca e sviluppo diretto dai laboratori di Argonne e del programma INCITE (Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment) del DOE.
“Questi investimenti NSF contengono idee originali e innovative che promettono in modo significativo di trasformare il modo in cui vengono elaborati i dati scientifici che arrivano in flussi veloci”, ha affermato Manish Parashar, direttore dell’Office of Advanced Cyberinfrastructure presso NSF.
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