Intelligence artificielle Des réseaux de neurones pour obtenir des simulations cosmologiques de haute qualité

Pour approfondir le sujet

Sur le même thème :

Le deep learning utilisé pour aider les chercheurs à mieux observer et comprendre l’Univers

L'Observatoire national d'astronomie du Japon (NAO) vient d'annoncer la création d'une technique exploitant l'IA permettant de révéler l'image réelle de l'Univers. Grâce à l'IA,...

Quelle fiabilité pour la reconnaissance vocale utilisée pour le diagnostic du COVID-19 ?

Savoir si des patients sont atteints du COVID-19 grâce à leur voix ? C'est le défi que se sont lancé plusieurs équipes de recherche....

Un projet de recherche vise à repérer et diagnostiquer des troubles autistiques grâce à l’intelligence artificielle

Une équipe de recherche de l'Université de Genève (UNIGE) a mis au point une méthode basée sur l'IA afin de détecter et de diagnostiquer...

Le défi de Safety Line et d’Inria : un outil numérique afin d’économiser du carburant pour les avions

Dans le cadre d'un partenariat entre la start-up Safety Line et Inria, des chercheurs de l'institut national de recherche en informatique et en automatique...

Des réseaux de neurones pour obtenir des simulations cosmologiques de haute qualité

Les simulations cosmologiques de la formation des galaxies sont limitées par des ressources de calcul finies. En s’appuyant sur l’intelligence artificielle, des chercheurs de l’Université Carnegie-Mellon, aux États-Unis, ont conçu une solution pour résoudre des simulations cosmologiques grâce à des réseaux de neurones. Elle permet de simuler de grands volumes de l’Univers sur une carte graphique tout en conservant une haute résolution. 

L’intelligence artificielle comme solution pour des simulations à haute résolution

Les simulations cosmologiques sont régulièrement utilisées pour essayer de comprendre certains phénomènes ou aspects de l’Univers comme l’énergie noire ou la matière noire. Seulement, ces simulations ne sont disponibles à l’heure actuelle que dans deux formats :

  • Traitement d’une petite zone avec une très bonne résolution
  • Traitement d’une grande zone avec une résolution basse

Il est possible de formater une simulation afin qu’elle soit de haute résolution, mais cela prend plusieurs semaines. Or, les chercheurs aiment énormément travailler sur de grandes zones afin d’être beaucoup plus efficaces dans les recherches qu’ils mènent. C’est en partant de ce constat qu’une équipe de chercheurs de l’Université Carnegie-Mellon décrivent dans leur publication comment ils ont conçu une technique pour améliorer les simulations grâce à l’IA.

Yin Li, Yueying Ni, Rupert A. C. Croft, Tiziana Di Matteo, Simeon Bird et Yu Feng sont les six auteurs de cet article.

Un modèle reposant sur les réseaux de neurones antagonistes génératifs

Grâce à des réseaux de neurones antagonistes génératifs (GAN), les chercheurs ont mis au point un modèle de super-résolution pour améliorer la qualité des simulations de basse définition. À partir d’images de haute résolution, ces GAN se sont entrainés pour ensuite créer des versions de super-résolutions précises de différentes images de basse résolution.

Un des réseaux prend pour point d’ancrage une simulation basse résolution et invente ensuite ses propres techniques pour multiplier la résolution de l’image par 512. Un second réseau devine si la technique utilisée est nouvelle ou si le réseau initial a utilisé une méthode déjà utilisée précédemment. La technique est réitérée aussi longtemps que nécessaire afin que la simulation soit de haute résolution et devienne, par la suite, de super résolution, comme le montre le schéma ci-contre :

super résolution réseaux neurones

Si avec une technique plus classique, il fallait 560 heures (plus de 23 jours) pour atteindre la haute résolution sur une zone de 5000 années-lumière et 134 millions de particules, seules 36 minutes suffisent avec cette nouvelle méthode. Il existe néanmoins un problème : le modèle ne prend pas en compte les effets de la formation des étoiles, des trous noirs ou des supernovas. Toutefois, les chercheurs souhaitent inclure ces phénomènes dans les prochaines versions de leur solution.


1ère Marketplace de l'IA et de la transformation numérique vous recommande :
Plateforme Pricing par EURODECISION

Eurodecision propose une plateforme de pricing fournissant aux équipes marketing les clés pour prendre les meilleures décisions et piloter au mieux le...

 
Zacharie Tazrout

Partager l'article

Trois pionniers du monde quantique récompensés par le prix Nobel de physique

Le prix Nobel de physique a eu lieu ce mardi 4 octobre. Il distingue les figures scientifiques qui ont rendu de grands services à...

Découvrez le nouveau numéro d’ActuIA : Sécurité, IA & Industrie, données synthétiques…

C’est l’automne, et le magazine de référence de l’intelligence artificielle est de retour ! Découvrez de nouveaux contenus exclusifs axés recherche, business et impact...

Prédire les maladies cardiovasculaires grâce à l’intelligence artificielle

La variabilité de la fréquence cardiaque est un indicateur de la santé cardiaque. Les travaux de recherche de Mohammad Moshawrab s'y consacrant ont reçu...

Selon une étude de BlueWeave Consulting, la taille de l’IA dans le marché de la fintech devrait exploser d’ici 2028

Le marché mondial de la fintech se développe à un taux de croissance soutenu au niveau mondial. Dans une récente étude, BlueWeave Consulting, une...
Recevoir une notification en cas d'actualité importante    OK Non merci