摘要：能在短时间内处理海量数据，而笔记本电脑日常办公、看看视频还行，怎么可能承担起复杂的宇宙模拟任务。

文|ho侯神

编辑|ho侯神

在大众的认知里，天文研究向来是高冷的存在，传统观念中，研究宇宙需要超级计算机的强大算力。

然而，一款名为Effort.jl的新型仿真器，正试图打破这种固有认知，把天文研究的门槛拉低。

这就好比原本只有武林高手才能使用的绝世武功，突然有了简化版本，让普通人也能比划两下。

但是这个消息也引发了不少质疑，有人就说了，这普通笔记本电脑性能和超级计算机相比，简直是小巫见大巫。

超级计算机运算速度快如闪电，能在短时间内处理海量数据，而笔记本电脑日常办公、看看视频还行，怎么可能承担起复杂的宇宙模拟任务。

过去依靠超级计算机进行复杂计算，虽然耗时耗力，但每一步都严谨扎实。

现在有了Effort.jl，大家都图快，会不会忽略了一些重要的细节，让天文研究的质量大打折扣？

这些质疑确实很有价值，从宇宙研究的现状看，宇宙中星系、星系团和纤维状结构组成的宇宙网极其复杂，为了描述它，科学家构建了像大尺度结构有效场论（EFTofLSS）这样复杂的理论模型。

但是用EFTofLSS模型去模拟宇宙，面对新一代巡天项目如DESI（暗能量光谱巡天项目）和欧几里得（Euclid）计划带来的数据洪流，传统计算方法就像老牛拉破车，完全跟不上节奏。

所以Effort.jl应运而生，它本质上是个仿真器，核心是一个神经网络。

这个神经网络可不是傻学，它通过学习大量由完整模型预先计算好的输入-输出样本，来掌握模型的运作规律，这就好比一个学生，通过研究大量例题的解题思路，掌握了这一类题目的解法。

Effort.jl的创新之处在于，它把物理规律巧妙地植入算法中，比如物理学中的梯度，也就是告诉神经网络当参数微调时，预测结果会如何变化的规律。

这样一来，它就不需要像其他神经网络那样，从海量样本中盲目学习，大大减少了训练时间和对计算资源的依赖，能够在普通笔记本电脑上高效运行。

为了验证Effort.jl的可靠性，研究团队进行了严格测试，结果令人惊喜，在处理模拟数据和真实天文数据时，它的结果准确度和被模仿的完整模型高度吻合。

甚至在某些情况下，完整模型为了提升运算速度精简了部分分析流程，Effort.jl却能完整地包含这些被省略的细节。

曾有一个天文研究团队，一直致力于研究某一片宇宙区域内星系的演化情况，以往他们使用传统的超级计算机模拟方法，每进行一次稍微复杂点的模拟，都要排队等待超级计算机的使用时间，而且一次模拟往往需要数周时间。

这期间，研究进度缓慢，研究人员只能焦急等待，后来，他们尝试使用Effort.jl仿真器，在普通笔记本电脑上进行模拟。

让他们惊讶的是，原本需要数周的模拟，现在短短几分钟就能完成，而且模拟结果和之前用超级计算机得到的结果相差无几。

这大大加快了他们的研究进度，原本因为时间限制无法深入研究的一些假设和场景，现在可以快速验证。

他们能够更自由地调整参数，探索更多可能性，对这片宇宙区域的研究也更加深入全面。

从这个案例可以看出，Effort.jl的出现，就像给天文研究人员提供了一把万能钥匙，打破了时间和资源的限制。

它让天文研究不再被超级计算机牵着鼻子走，普通研究者也能更高效地开展研究，大大提高了研究效率和灵活性。

虽然普通笔记本电脑确实在性能上无法和超级计算机相比，但Effort.jl通过创新算法，巧妙地避开了笔记本电脑算力不足的短板。

对于把物理规律和神经网络结合的质疑，事实证明，这种创新结合不仅可行，还大大提升了效率和准确性。

Effort.jl提供了一个更高效的工具，无疑是天文研究领域的一次重大变革，它让宇宙模拟从超级计算机的专属领地走向了普通笔记本电脑，降低了研究门槛，提高了研究效率。

就像印刷术的发明，让知识不再被少数人垄断，更多人能够参与到知识的传播和探索中。

在未来，或许会有更多像Effort.jl这样的创新工具出现，推动天文研究不断向前发展，让我们对宇宙这个神秘而宏大的存在，有更深入、更全面的认识，带领人类在探索宇宙的道路上大步迈进。

来源：ho侯神