Новый инструмент, разработанный международной командой ученых под руководством доктора Марко Боничи из Центра астрофизики Университета Ватерлоо в Канаде, получил название Effort.jl — сокращение от EFfective Field theORy surrogate, суррогат эффективной теории поля. За сложным названием скрывается элегантное решение: программа использует продвинутые численные методы и умную предобработку данных, чтобы достичь исключительной производительности без потери точности, критически важной в космологии.
Идея родилась из личного опыта Боничи, который устал ждать результатов компьютерного моделирования. Каждый раз, когда он менял хотя бы один параметр в модели, ему приходилось ожидать в течение еще нескольких дополнительных дней, чтобы увидеть результат. Это подтолкнуло астронома к созданию более быстрого и гибкого решения.
«Используя Effort.jl, мы можем прогонять сложные наборы данных через модели, которые раньше требовали огромного времени и вычислительной мощности», — объясняет Боничи. «Благодаря таким проектам, как DESI и Euclid, которые расширяют наши знания о Вселенной и создают еще более крупные астрономические массивы данных, Effort.jl позволяет исследователям анализировать информацию быстрее, дешевле и многократно, внося небольшие изменения на основе нюансов в данных».
Секрет эффективности кроется в том, что Effort.jl относится к классу инструментов, называемых эмуляторами. Это своего рода вычислительные «ярлыки», которые воспроизводят поведение больших ресурсоемких симуляций, но работают в разы быстрее. Представьте, что вместо постройки полноразмерной модели города для изучения транспортных потоков, вы используете упрощенную компьютерную модель, которая дает практически те же результаты, но за гораздо меньшее время.
«Мы смогли проверить предсказания Effort.jl, сравнив их с результатами полноценных моделей. Погрешность оказалась минимальной, что показывает надежность расчетов», — отмечает Боничи. Наша программа также может работать с искажениями в данных наблюдений и легко настраивается под нужды конкретного исследователя.
Важно отметить, что новый инструмент не заменяет работы ученых. Космологи по-прежнему играют ключевую роль в установке параметров, интерпретации результатов и применении физических знаний для получения осмысленных выводов. Именно в сочетании с глубокими экспертными знаниями высокая вычислительная мощность новой программы может быть максимально полезной.
В будущем Effort.jl может найти применение не только в астрофизике, но и в других областях, например, в моделировании погоды и климата, где также приходится работать с огромными объемами данных.
Ранее ученые разработали квантовую сеть, которая сможет наконец-то обнаружить темную материю.
