Kainatın Böyük Məlumatlarının Təhlili: Alimlər Noutbukda Simulyasiya Üçün Yeni Proqram Yaratdılar

Astronomlar getdikcə daha çox məlumat topladıqca, kainatı öyrənmək çox çətin və mürəkkəb bir işə çevrilib. Bu vəziyyəti kökündən dəyişdirən yeni bir texnoloji nailiyyət var. Tədqiqatçılar indi nəhəng kosmik məlumat dəstlərini yalnız bir noutbukdan istifadə edərək, cəmi bir neçə saat ərzində təhlil etməyə imkan verən bir metod hazırlayıblar.

Bu işə Waterloo Astrofizika Mərkəzinin (Waterloo Universiteti) postdoktorant tədqiqatçısı olan Dr. Marko Boniçi rəhbərlik edib. O və beynəlxalq komandası "Effort.jl" adlı aləti yaradıblar (Effektiv Sahə Nəzəriyyəsi Surroqatı-nın qısaltması). Bu alət Kainatın Geniş Miqyaslı Quruluşunun Effektiv Sahə Nəzəriyyəsi (EFTofLSS) üçün güclü bir emulyator kimi fəaliyyət göstərir. Effort.jl, kosmologiyada tələb olunan dəqiqliyi qoruyaraq, yüksək hesablama performansı təmin etmək üçün inkişaf etmiş rəqəmsal üsullardan və ağıllı məlumatların ilkin işlənməsi metodlarından istifadə edir. Bu proqram tədqiqatçılara böyük məlumat dəstlərini əvvəlkindən daha səmərəli şəkildə emal etməyə imkan verir.

Boniçinin Effort.jl-i yaratmaq ideyası, vaxt aparan kompüter modelləri ilə işləmək təcrübəsindən irəli gəlib. Əvvəllər hətta tək bir parametri dəyişdirmək belə, nəticələri görmək üçün günlərlə əlavə hesablamalar tələb edirdi. Bu çətinlik onu günlər əvəzinə saatlarla işləyə bilən daha sürətli və daha çevik bir həll yolu qurmağa ruhlandırdı. O, Effort.jl sayəsində əvvəllər çox böyük kompüter gücü tələb edən mürəkkəb EFTofLSS modelləri üzərində asanlıqla işləyə bildiklərini izah etdi. DESI və Euclid kimi layihələr kainat haqqında biliklərimizi genişləndirərkən daha böyük astronomik məlumat dəstləri yaradır. Belə bir şəraitdə, Effort.jl proqramı tədqiqatçılara məlumatları daha sürətli və ucuz təhlil etməyə və kiçik dəyişikliklər əsasında prosesi dəfələrlə təkrarlamağa şərait yaradır.

Effort.jl "emulyatorlar" adlanan alətlər sinfinə aiddir. Bunlar, böyük resurslar tələb edən simulyasiyaların davranışını təqlid edən, lakin dramatik şəkildə daha sürətli işləyən təlimli hesablama qısayollarıdır. Emulyatorlardan istifadə edərək, alimlər vaxtın cüzi bir hissəsində bir çox mümkün kosmik ssenarini araşdıra bilirlər. Boniçi qeyd edib ki, Effort.jl-dən çıxan proqnozlar EFTofLSS-dən gələn nəticələrlə tamamilə uyğun gəlir. Səhv payı çox kiçik idi və bu, Effort.jl-dən alınan hesablamaların etibarlı və dəqiq olduğunu təsdiqlədi. Üstəlik, bu sistem məlumatlardakı təhriflər kimi müşahidə qüsurlarını idarə edə bilir və tədqiqatçının ehtiyaclarına uyğun olaraq asanlıqla fərdiləşdirilə bilər.

Qeyd etmək lazımdır ki, Effort.jl-in təsir edici imkanlarına baxmayaraq, o, elmi bilikləri əvəz etmir. Kosmoloqlar hələ də parametrləri təyin etməkdə, nəticələri şərh etməkdə və mənalı elmi nəticələr çıxarmaq üçün fiziki bilikləri tətbiq etməkdə vacib rol oynayırlar. Sistemin effektivliyi məhz ekspert biliyi ilə sürətli hesablama gücünün birləşməsindən yaranır. Gələcəyə nəzər salarkən, Effort.jl-in daha böyük kosmoloji məlumat dəstləri ilə işləməsi gözlənilir. Tədqiqatçılar bu metodların astrofizikadan kənar sahələrdə, o cümlədən hava və iqlim modelləşdirilməsində də istifadə potensialının olduğunu düşünürlər. Alətlə bağlı elmi məqalə Journal of Cosmology and Astroparticle Physics jurnalında işıq üzü görüb.