Hơn một trăm năm trước, Albert Einstein dự đoán về sự tồn tại của sóng hấp dẫn: nếu ví tấm nền là mặt hồ, thì viên đá ném xuống sẽ là một sự kiện thiên văn phá tan sự tĩnh lặng, và các đợt sóng nước được tạo ra kia chính là sóng hấp dẫn. Những “viên đá” kia có thể là vụ nổ siêu tân tinh, hoặc sự kiện va chạm của hai ngôi sao hay hai lỗ đen vũ trụ.
Phải đến năm 2016, tốc độ phát triển của khoa học mới bắt kịp được lời sấm truyền của Einstein: nhóm LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory – Đài quan sát Sóng hấp dẫn bằng Giao thoa kế Laser) đã nghiên cứu và chế tạo thành công hệ thống máy phát hiện sóng hấp dẫn phức tạp.
Giao thoa kế là một kỹ thuật đo lường các thay đổi nhỏ bằng cách phân tích cách các sóng giao thoa với nhau khi chúng chồng lên nhau.
Đài quan sát LIGO bao gồm cả hai “cánh tay” trải dài về hai phía – Ảnh: Nhóm LIGO.
Trong nỗ lực cải tiến những thiết bị này, Tiến sĩ Mario Krenn, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Nhà khoa học Nhân tạo tại Viện Khoa học Ánh sáng Max Planck (MPL), đã hợp tác với các nhà nghiên cứu LIGO để nâng thiết kế máy dò lên một tầm cao mới. Lần này, họ đã tận dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để “khai phá những thiết kế mới, những giải pháp mới mà con người chưa từng nghĩ đến”.
Màn hợp tác này đã cho ra đời một thuật toán AI có tên Urania, có thể tạo ra những thiết kế đột phá cho các máy dò sóng hấp dẫn bằng giao thoa kế. Kết quả cho thấy nhiều thiết kế mới vượt trội so với cả những hệ thống tiên tiến nhất đang trong giai đoạn phát triển. Chúng có tiềm năng nâng độ nhạy của thiết bị lên hàng chục lần.
“Sau khoảng hai năm phát triển và vận hành các thuật toán AI, chúng tôi đã khám phá ra hàng chục giải pháp mới có vẻ vượt trội hơn so với các bản thiết kế thực nghiệm do các nhà khoa học con người đề xuất”, Tiến sĩ Krenn khẳng định.
Đặc biệt, Urania tái khám phá nhiều chiến lược thiết kế đã được biết đến trước đó, qua đó củng cố tính chính xác của những phương pháp truyền thống. Bên cạnh đó Urania đề xuất những giải pháp mới, có khả năng thay đổi cách các nhà nghiên cứu thiết kế giao thoa kế trong tương lai.
Tiến sĩ Mario Krenn – Ảnh: MPL, Susanne Viezens.
Đúng với tinh thần khoa học, nhóm nghiên cứu tổng hợp 50 thiết kế hiệu quả nhất vào một nguồn công khai mang tên Detector Zoo.
“Chúng ta đang sống trong một kỷ nguyên mà máy móc có thể khám phá ra những giải pháp vượt qua giới hạn của con người trong khoa học, và nhiệm vụ của con người bây giờ là hiểu được những gì mà máy đã thực hiện”, ông Krenn chia sẻ.
“Điều này chắc chắn sẽ trở thành một phần nổi bật trong tương lai của khoa học”, vị Tiến sĩ khẳng định.
Nghiên cứu đã được đăng tải trên Physical Review X.
Nguồn tin: https://genk.vn/thuat-toan-ai-cai-tien-thiet-bi-lang-nghe-vu-tru-da-tung-chung-minh-loi-tien-tri-cua-albert-einstein-20250422113701959.chn
