Toàn bộ vũ trụ bao la giờ đây có thể được mô phỏng chỉ bằng một chiếc laptop
Các nhà khoa học "nén" cả vũ trụ vào laptop với công cụ mới, cho phép phân tích dữ liệu thiên văn chỉ trong vài giờ.
Việc nghiên cứu vũ trụ, vốn đòi hỏi các siêu máy tính mạnh mẽ, giờ đây đã trở nên đơn giản đến kinh ngạc. Một nhóm nhà khoa học quốc tế vừa phát triển một công cụ cho phép phân tích các bộ dữ liệu vũ trụ khổng lồ chỉ bằng một chiếc máy tính xách tay và vài tiếng đồng hồ xử lý.
Trong bối cảnh các nhà thiên văn đang thu thập lượng dữ liệu lớn hơn bao giờ hết, một công cụ mới có tên Effort.jl đang làm thay đổi cuộc chơi. Được phát triển bởi tiến sĩ Marco Bonici và các đồng nghiệp tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Waterloo, công cụ này hoạt động như một trình giả lập (emulator) cực kì hiệu quả.
Cả vũ trụ bao la được nhà khoa học giả lập lại chỉ với một chiếc laptop.
Effort.jl (viết tắt của EFfective Field theORy surrogate) sử dụng các kỹ thuật số tiên tiến và phương pháp tiền xử lý dữ liệu thông minh. Về cơ bản, nó là một lối tắt tính toán đã được huấn luyện, sao chép hành vi của các mô phỏng quy mô lớn, tốn nhiều tài nguyên, nhưng chạy nhanh hơn đáng kể.
Ý tưởng này nảy sinh từ chính sự "thất vọng" của tiến sĩ Bonici. Ông chia sẻ rằng trước đây, mỗi khi ông điều chỉnh dù chỉ một thông số nhỏ trong mô hình vũ trụ, ông phải mất nhiều ngày tính toán thêm để xem kết quả. Thách thức đó đã thôi thúc ông xây dựng một giải pháp nhanh hơn, có thể xử lý các điều chỉnh chỉ trong vài giờ.
Công cụ này đặc biệt mạnh mẽ khi chạy trên các mô hình phức tạp như EFTofLSS. Khi các dự án tầm cỡ như DESI và Euclid tạo ra các bộ dữ liệu thiên văn ngày càng lớn, Effort.jl cho phép các nhà nghiên cứu phân tích chúng nhanh hơn, rẻ hơn và lặp lại nhiều lần.
Các nhà khoa học đã xác thực các dự đoán từ Effort.jl và so sánh chúng với mô hình EFTofLSS tiêu chuẩn. Kết quả cho thấy sai số là "rất nhỏ", chứng minh độ chính xác và mạnh mẽ của công cụ mới. Effort.jl thậm chí có thể xử lý các dữ liệu bị méo mó và tùy chỉnh dễ dàng theo nhu cầu của nhà nghiên cứu.
Tuy nhiên, các nhà khoa học nhấn mạnh rằng Effort.jl không thể thay thế hoàn toàn chuyên môn của con người. Các nhà vũ trụ học vẫn đóng vai trò then chốt trong việc thiết lập thông số, diễn giải kết quả và áp dụng hiểu biết vật lý để đảm bảo các kết luận có ý nghĩa.
Ảnh minh họa.
Nhìn về tương lai, Effort.jl được kỳ vọng sẽ xử lý các bộ dữ liệu vũ trụ lớn hơn nữa và có khả năng được ứng dụng ngoài lĩnh vực vật lý thiên văn, chẳng hạn như trong mô hình hóa thời tiết và khí hậu.
