從宇宙最古老、最遙遠的星系中，我們往往能夠獲知一些關于人類未來發展的“蛛絲馬跡”。但是，如果沒有GPU，即便是借助世界上最大的望遠鏡，科學家們也無法清晰地觀測到這些星系。

相比哈勃望遠鏡在過去30年間向地球傳輸的圖像，E-ELT（歐洲特大望遠鏡）拍攝到的圖像銳度要高出15倍。E-ELT位于智利的一座山頂，計劃將于2024年投入使用。該望遠鏡收集到的光線將比哈勃望遠鏡所收集到的光線亮度提升超過200倍。科學家將借助該望遠鏡以前所未有的精細水平研究宇宙，并探索遙遠星系。

圖片為 E-ELT 效果圖，由歐洲南方天文臺、阿卜杜拉國王科技大學 (KAUST) 和巴黎天文臺提供。

“它可以告訴我們宇宙的起源，讓我們了解星系如何演化，甚至可以預測出銀河系隨著時間的推移會發生的變化，”巴黎狄德羅大學－巴黎第七大學教授兼巴黎天文臺空間天體物理研究實驗室 (LESIA) 研究科學家Damien Gratadour在GPU技術大會的一次研討會中說道。

一位藝術家描繪的 E-ELT 運行場景圖。

聚焦外太空

E-ELT是第一臺采用了所謂自適應光學的望遠鏡，可以減少湍流對光束的影響，并提供更高且均勻的圖像質量。如同天氣炎熱時看到路面會閃光一樣，這種湍流也會為科學家的探測帶來麻煩，讓他們難以捕獲到清晰銳利的宇宙圖像。

“如果超大型望遠鏡不具備自適應光學功能，那么它就像開高速跑車卻只用一檔一樣，無法充分施展其性能。”和Gratadour一起從事E-ELT工作的阿卜杜拉國王科技大學資深研究科學家Hatem Ltaief說道。而這正是GPU的關鍵價值所在。

這些科學家們幾年前在GTC大會上相遇，目前正在專注于運行由GPU提供技術支持的模擬運算，以預測E-ELT的不同配置對圖像質量的影響方式。望遠鏡反射鏡角度的變化、不同數量的相機以及其他因素均可能會改善圖像質量。

“我們正在尋找兼具科學效果和價格優勢的最優方案。”Gratadour說道。

數秒內的模擬星系觀測

Ltaief和Gratadour正在利用兩臺NVIDIA DGX-1 AI超級計算機（一臺配有Tesla P100 GPU，另一臺配有Tesla V100 GPU），以并行的方式運行多種模擬并做出實時更改。

“使用DGX-1時，模擬幾個星系的觀測只需要幾秒鐘，”Ltaief說道，“幾年前，這一過程將花費數天。”

這兩位科學家的下一步計劃是利用深度學習技術，以便更精確地預測最有效提高圖像質量的配置組合。但他們還沒有做更為詳細的討論，為此Ltaief解釋道：“我們非常希望明年可以再次來到GTC大會，屆時再討論這些計劃。”