Přednáška z Anatomie a fyziologie rostlin
datum |
24.11.2015 |
přednáší |
RNDr. Adam Růžička, Ph.D. (Astronomický ústav Akademie věd České republiky, Praha) |
název |
Evoluční algoritmy a modelování vývoje galaxií |
anotace |
Galaxie jsou gravitačně vázané systémy tvořené hvězdami, plynem a
skrytou (temnou) hmotou. Moderní astrofyzika pokládá galaxie za
základní stavební bloky vesmíru. Standardní model vývoje vesmíru
popisuje tvorbu galaxií jako proces postupného spojování menších
galaxií ve větší celky. Tento proces sahá až k samotnému počátku
našeho vesmíru, tzv. velkému třesku.
Studium vývoje galaxií je tedy studiem jejich interakcí, které určují
strukturu galaxií i časový průběh tvorby hvězd. Pro výzkum vzájemného
působení galaxií se používají počítačové numerické modely, které se
snaží reprodukovat kvalitativní i kvantitativní vlastnosti galaxií ve
vesmíru, avšak toto porovnání je téměř vždy statistické, bez ambice
ztotožnit výsledky modelu s konkrétními pozorovanými galaxiemi.
Typické vzdálenosti galaxií totiž neumožňují získat dostatek
pozorovacích údajů k určení jejich pohybového stavu, který pak ve
spojení s fyzikálními zákony definuje stav systému v libovolném čase.
Pokud ovšem rezignujeme na snahu reprodukovat modelem konkrétní
skupiny galaxií, velmi se komplikuje snaha odhalit případné další
mechanismy jejich vzniku a vývoje.
Ve svém příspěvku se budu věnovat modelování vývoje dvojice
galaktických souputníků naší vlastní Galaxie označované také jako
Mléčná dráha. Těmito satelity jsou Velké a Malé Magellanovo mračno.
Jedná se o trpasličí galaxie s vysokým obsahem plynu, které zejména
při pozorování v oboru rádiových vln vykazují nepochybné znaky
intenzivního vzájemného působení. Obě galaxie jsou k nám v kosmickém
měřítku velmi blízko, a tak pro tyto objekty existuje množství
detailních pozorovacích dat, která v principu umožňují srovnáním s
výsledkem jejich vývojového modelu rozhodnout, je-li takový model
realistický. Množina možných modelů je ovšem nesmírně rozsáhlá a my
stojíme před problémem nalezení modelu optimálního, který se nejlépe
shoduje s pozorováním. Prosté testování všech možných variant nevede v
žádném myslitelném čase k cili. Tuto úlohu jsme však dokázali velmi
dobře řešit použitím tzv. evolučních algoritmů, které aplikují
základní principy Darwinovy teorie o vývoji druhů k nalezení
optimálního řešení určité úlohy a jsou použitelné pro široké spekrum
problémů.
referenční publikace
|
materiály |
životopis přednášejícího
|
|
|