Како астрономи прикупљају више података него икада раније, проучавање космоса постаје све сложенији задатак. Нова иновација мења ту стварност. Истраживачи су сада развили начин да анализирају огромне космичке скупове података користећи само лаптоп и неколико сати времена обраде.
Предводи овај напор др Марко Боници, постдокторски истраживач у Ватерло центру за астрофизику на Универзитету Ватерло. Боници и међународни тим су креирали Еффорт.јл, скраћено од Ефикасни сурогат теорије поља. Овај алат користи напредне нумеричке технике и паметне методе за претходну обраду података како би пружио изузетне рачунарске перформансе уз задржавање тачности која је потребна у космологији. Тим га је дизајнирао као моћан емулатор за Теорију ефективног поља велике структуре (ЕФТофЛСС), омогућавајући истраживачима да обрађују огромне скупове података ефикасније него икада раније.
Претварање фрустрације у иновацију
Идеја за Еффорт.јл произашла је из Боницијевог искуства у вођењу рачунарских модела који одузимају много времена. Сваки пут када је прилагодио чак и један параметар, могли су да прођу дани додатног израчунавања да би се видели резултати. Тај изазов га је инспирисао да изгради брже, флексибилније решење које би могло да поднесе таква прилагођавања у сатима, а не данима.
„Користећи Еффорт.јл, можемо проћи кроз сложене скупове података на моделима као што је ЕФТофЛСС, за које је раније било потребно много времена и снаге рачунара“, објаснио је Боници. „Са пројектима као што су ДЕСИ и Еуцлид који проширују наше знање о универзуму и стварају још веће астрономске скупове података за истраживање, Еффорт.јл омогућава истраживачима да анализирају податке брже, јефтино и више пута док праве мале промене на основу нијанси у подацима.
Паметније симулације за бржи универзум
Еффорт.јл припада класи алата познатих као емулатори. Ово су обучене рачунарске пречице које реплицирају понашање великих симулација које захтевају велике ресурсе, али раде драматично брже. Користећи емулаторе, научници могу да истраже многе могуће космичке сценарије у делићу времена и примењују напредне технике као што је узорковање засновано на градијенту за проучавање сложених физичких модела са већом ефикасношћу.
„Успели смо да потврдимо предвиђања која су изашла из Еффорт.јл тако што смо их ускладили са онима из ЕФТофЛСС“, рекао је Боници. „Маргина грешке је била мала и показала нам је да су прорачуни који долазе из Еффорт.јл јаки. Еффорт.јл такође може да се носи са опсервацијским хировима попут изобличења у подацима и може се врло лако прилагодити потребама истраживача.“
Људска стручност је и даље важна
Упркос својим импресивним могућностима, Еффорт.јл није замена за научно разумевање. Космолози и даље играју виталну улогу у постављању параметара, тумачењу резултата и примени физичког увида како би се обезбедили смислени закључци. Комбинација стручног знања и рачунарске моћи је оно што чини систем тако ефикасним.
Гледајући унапред, очекује се да ће Еффорт.јл преузети још веће космолошке скупове података и радити заједно са другим аналитичким алатима. Истраживачи такође виде потенцијал за његове методе у областима изван астрофизике, укључујући временско и климатско моделирање.
Рад „Еффорт.јл: брз и диференциран емулатор за теорију ефективног поља велике структуре универзума“ објављен је у Часопис за космологију и физику астрочестица.
