Нейросеть в 3600 раз ускорила расшифровку сигналов от слияний нейтронных звёзд
Слияния двойных нейтронных звёзд, происходящие за миллионы световых лет от Земли, генерируют гравитационные волны, анализ которых традиционными методами занимает часы или даже дни. Новый алгоритм DINGO-BNS, разработанный международной группой исследователей, сокращает это время до одной секунды. Алгоритм DINGO-BNS (Deep INference for Gravitational-wave Observations from Binary Neutron Stars) использует нейронную сеть для полной характеристики систем сталкивающихся нейтронных звёзд — включая их массы, вращение и координаты. Традиционные методы, применяемые коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), требуют до часа вычислений и вынуждены жертвовать точностью ради скорости. Новая технология не только устраняет эти компромиссы, но и повышает точность определения положения источника в космосе на 30%, что критически важно для оперативного наведения телескопов. Иллюстрация: MPI-IS / A. Posada «Быстрый и точный анализ данных гравитационных волн позволяет локализовать источник и направить телескопы в нужную точку до того, как сопутствующие электромагнитные сигналы — например, свет килоновой — исчезнут», — поясняет первый автор работы Максимилиан Дакс, аспирант Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка (MPI-IS) и ETH Zurich. Инновация включает метод адаптивного сжатия данных, оптимизированного под конкретные события, что значительно ускоряет обработку без потери информации. Как отмечает Стивен Грин из Ноттингемского университета, «для DINGO-BNS потребовалось создать ряд технических решений, включая новые подходы к кодированию сигналов». Бернхард Шёлькопф, директор MPI-IS, подчёркивает: «Наше исследование демонстрирует силу сочетания современных методов машинного обучения с физическими знаниями». Это отмечает и Алессандра Буонанно, руководитель направления астрофизической и космологической относительности в Институте гравитационной физики: «Ранние наблюдения с помощью DINGO-BNS могут раскрыть тайны процесса слияния нейтронных звёзд и килоновых, которые до сих пор остаются загадкой». Внедрение алгоритма в работу LVK и других обсерваторий позволит не только экономить ресурсы телескопов, но и фиксировать электромагнитные сигналы ещё до момента столкновения звёзд. Это открывает новую эру в изучении космических катаклизмов, где каждая миллисекунда на счету.
Слияния двойных нейтронных звёзд, происходящие за миллионы световых лет от Земли, генерируют гравитационные волны, анализ которых традиционными методами занимает часы или даже дни. Новый алгоритм DINGO-BNS, разработанный международной группой исследователей, сокращает это время до одной секунды.
Алгоритм DINGO-BNS (Deep INference for Gravitational-wave Observations from Binary Neutron Stars) использует нейронную сеть для полной характеристики систем сталкивающихся нейтронных звёзд — включая их массы, вращение и координаты. Традиционные методы, применяемые коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA (LVK), требуют до часа вычислений и вынуждены жертвовать точностью ради скорости.
Новая технология не только устраняет эти компромиссы, но и повышает точность определения положения источника в космосе на 30%, что критически важно для оперативного наведения телескопов.
«Быстрый и точный анализ данных гравитационных волн позволяет локализовать источник и направить телескопы в нужную точку до того, как сопутствующие электромагнитные сигналы — например, свет килоновой — исчезнут», — поясняет первый автор работы Максимилиан Дакс, аспирант Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка (MPI-IS) и ETH Zurich.
Инновация включает метод адаптивного сжатия данных, оптимизированного под конкретные события, что значительно ускоряет обработку без потери информации. Как отмечает Стивен Грин из Ноттингемского университета, «для DINGO-BNS потребовалось создать ряд технических решений, включая новые подходы к кодированию сигналов».
Бернхард Шёлькопф, директор MPI-IS, подчёркивает: «Наше исследование демонстрирует силу сочетания современных методов машинного обучения с физическими знаниями». Это отмечает и Алессандра Буонанно, руководитель направления астрофизической и космологической относительности в Институте гравитационной физики: «Ранние наблюдения с помощью DINGO-BNS могут раскрыть тайны процесса слияния нейтронных звёзд и килоновых, которые до сих пор остаются загадкой».
Внедрение алгоритма в работу LVK и других обсерваторий позволит не только экономить ресурсы телескопов, но и фиксировать электромагнитные сигналы ещё до момента столкновения звёзд. Это открывает новую эру в изучении космических катаклизмов, где каждая миллисекунда на счету.
