编辑 文聪

想象一下天文学家们正面临着一个让人头疼的难题。他们手里有着海量的宇宙观测数据，却发现即便是最先进的超级计算机，也需要好几个星期才能完成一次宇宙演化模拟。

这就好比你想看清楚整个城市的交通流动，却只能一辆车一辆车地去追踪，效率低得让人抓狂。

不过最近有个好消息传来。意大利国家天文研究所、帕尔马大学与滑铁卢大学的科学家携手合作，成功研发出一款名为Effort.jl的全新工具。此成果凝聚多方智慧，或为相关领域研究带来新契机。

这个工具厉害在哪呢？它赋予天文学家在笔记本电脑上的强大能力，原本需超级计算机耗时数周才能完成的任务，如今仅需短短几分钟，便得以轻松达成。

要理解Effort.jl带来的变革，得先知道天文学家们平时是怎么工作的。宇宙太大了，大到什么程度呢？光是银河系就有几千亿颗恒星，而整个宇宙里有数不清的星系。

这些星系相互交织，进而构成更为庞大的结构。它们如一张错综复杂的蜘蛛网，在广袤无垠的宇宙空间中肆意蔓延、纵横交错，将整个宇宙装点得神秘莫测。

科学家们想要研究这个巨大的"宇宙网"，就得用到一些特别复杂的理论模型。其中有个叫"大尺度结构有效场论"的模型特别重要。

滑铁卢大学研究员马可·博尼奇打了个形象的比方，称此情形犹如对一杯水展开研究，虽看似简单，却蕴含着值得深入探寻的奥秘。

你当然可以去追踪每个水分子的运动，但那样的计算量会大到让人崩溃。明智之举乃是归纳微观层面的特性，而后探究这些特性于宏观层面将引发何种效应。如此以微知著，可洞察事物更深层之规律。

问题是即便用了这种聪明的办法，计算量还是大得吓人。以前跑一次完整的模拟，超级计算机得不眠不休地算上好几个星期。

更要命的是现在的天文观测项目越来越厉害，产生的数据量也越来越大。诸如暗能量光谱巡天项目与欧几里得计划，二者所收集的数据量极其庞大，传统分析方法在这般海量数据面前，已然难以应对、力不从心。

幸运飞艇开奖结果 Effort.jl的出现就像给天文学家们配了一辆超级跑车。原本需要几个星期的计算，现在几分钟就能搞定。

你不需要去申请昂贵的超级计算机时间，在自己的笔记本电脑上就能完成这些工作。这种速度的提升，不是一点半点，而是几千倍甚至上万倍的飞跃。

那么Effort.jl是怎么做到这么快的呢？秘诀在于它采用了一种特别聪明的方法——仿真器。

仿真器这个概念其实不难理解。打个比方，如果你想知道不同配方做出来的蛋糕味道如何，最直接的办法当然是每种配方都做一遍。

但这太费时间了。聪明的办法是先做一批有代表性的蛋糕，记录下配方和味道的关系，然后训练一个"品尝专家"。以后有新配方，这个专家就能快速预测出大概的味道，不用真的去烤蛋糕了。

Effort.jl就是这样一个"宇宙模拟专家"。其核心为神经网络，凭借研习海量已计算好的实例，洞察了输入参数与输出结果间的内在规律。有了新的参数，它就能快速给出预测结果。

但这里有个关键问题：这种"走捷径"的方法会不会不准确？毕竟，宇宙演化可不是烤蛋糕，差之毫厘可能就谬以千里。

Effort.jl的高明之处就在这里。研究团队并未让神经网络从零起步盲目摸索，而是将物理规律以一种类似“传授”的方式，直接赋予了它，避免了无效的试探，使其能更高效地开展后续工作。

具体来说他们把参数变化时结果会如何变化的规律，也就是物理学里说的"梯度"，直接告诉了神经网络。

这就好比教一个人开车，不是让他自己慢慢摸索油门和方向盘的关系，而是直接告诉他"踩油门车会加速，转方向盘车会转弯"这些基本规律。有了这些知识打底，学起来自然快多了。

正因为有了物理知识的加持，Effort.jl不需要太多的训练样本就能达到很高的准确度。这也是为什么它能在普通电脑上运行的原因——不需要存储和处理海量的训练数据。

不管是用模拟数据还是真实的天文观测数据，Effort.jl给出的结果都和完整模型高度吻合。无论是采用模拟数据，亦或是真实的天文观测数据，Effort.jl所给出的结果均与完整模型高度契合。如此表现，彰显其在数据处理与模型匹配方面的卓越能力。

在某些情况下，Effort.jl甚至比简化版的完整模型还要准确。这是怎么回事呢？

原来有时候为了加快计算速度，科学家们会对完整模型进行一些简化，省略掉一些细节。但Effort.jl因为运行速度够快，反而能够保留这些被省略的细节，给出更完整的结果。

这个工具的出现，对天文学研究意味着什么呢？首先它大大降低了研究门槛。以前想要进行宇宙学模拟，你得申请超级计算机的使用时间，这不仅费钱，还得排队等候。

现在任何一个研究者都可以在自己的电脑上进行复杂的宇宙模拟，这无疑会加快研究进度。

其次面对即将到来的数据洪流，Effort.jl提供了一个切实可行的解决方案。暗能量光谱巡天项目、欧几里得计划等新一代观测项目，即将开启数据新纪元。它们将释放出前所未有的海量数据，为科研探索铺就一条崭新通途。

如果还用传统方法分析，恐怕数据积压的速度会远远超过处理的速度。有了Effort.jl，科学家们就能及时分析这些宝贵的观测数据，更快地揭示宇宙的奥秘。

这种将机器学习和物理知识相结合的方法，可能会启发其他科学领域。很多学科都面临着类似的计算瓶颈，如果都能开发出类似的工具，整个科学研究的效率都会大大提升。 幸运飞艇开奖直播

天文学家们现在可以把更多精力放在思考和创新上，而不是等待计算结果。他们可以快速测试不同的假设，探索更多的可能性。这就像给了他们一副望远镜，不仅能看得更远，还能看得更快。

宇宙的奥秘还有很多等待我们去发现。有了Effort.jl这样的工具，人类探索宇宙的步伐无疑会更快更稳。那些关于暗物质、暗能量的谜题，关于宇宙起源和演化的问题，或许会比我们想象的更早得到答案。