2026世界杯欧赔 超大规模天放学模拟技俩“千衍”团队成员禁受《环球时报》专访：用高性能计算复刻捏造天下

发布日期：2026-06-04 07:18    点击次数：124

【环球时报报说念 记者 马俊】编者的话：盛大浩荡的天下是若何演化的、狡饰的暗物资到底施展着什么作用……这些齐是现在天文领域的热点话题。念念要探索其中的巧妙，除了传统的天文不雅测除外，天文体家们越来越多地开动借助超等计算机的力量。近日，由中国科学院国度天文台牵头的国际团队面向巨匠成效推出超大规模天放学模拟技俩——“千衍”技俩，它所赢得的效力被国际同业齰舌为“计算名胜”。该技俩将开展哪些前沿接头？国产超算在其中又献艺了什么脚色？《环球时报》记者就此采访了“千衍”技俩王乔接头员。

创面前国际天放学模拟新记录

“千衍”技俩接头员王乔告诉《环球时报》记者，面前国际天文体的前沿接头技能包括两个标的：一所以千里镜来驱动的传统天文不雅测，这就包括被称为“中国天眼”的500米口径球面射电千里镜（FAST）；二是频年兴起的依靠超等计算机对天下演化进行计算模拟，它需要相配精确和大规模的数据撑执。“千衍”技俩就属于这类，颠倒于在超算中复刻一个捏造天下。

天下的变成与演化恒久是东说念主类不懈探索的终极课题之一，从基础物理相连到面前精确天放学的期间大规模星系巡天不雅测，天放学数值模拟恰是解开这一谜题的中枢要津。“千衍”技俩依托国产自主软硬件，成效完成巨匠最大规模天放学数值模拟，构建出面前最大规模捏造天下，考证了主流天放学模子，展现了我国在天文模拟与高性能计算领域的顶尖实力。它的中枢挑战在于其前所未有的规模与精度——模拟在120亿光年的天下空间标准上，使用4.2万亿个暗物禀赋点，精确计算了天下百亿年历史中大标准结构的演化过程，输出上百个时期层的天下快照信息，包含13PB（1PB颠倒于1024TB）原始数据与导出数据，创下面前国际天放学模拟的新记录，为东说念主类探索天下巧妙提供了刚劲的“数字器具”。

王乔默示，具体来说，期骗超算模拟天下的演化，就是从大爆炸之后的天下早期开动，通过计算天下中物资的引力作用一步一步精详情量地重现天下结构在110亿年的演化过程。在此过程中，还要合并星系变成的物理模子，给出天下历史中可不雅测的多种枢纽类型的星系的位置、光度、秉性等重要信息，也就是模拟星系星表。这为暗物资、暗能量等前沿接头提供表面撑执，同期也能为天文不雅测技俩的数据分析、漏洞评估提供重要参考，为科研东说念主员提供了回溯天下历史的接头步调。

“千衍”技俩的效力之一就是通过与确凿不雅测数据比拟，考证了其计算扫尾的正确性与可靠性。该技俩首批发表的论文之一，就以有名星系团阿贝尔2744为样本，开展了与天文不雅测数据的比较接头。这个距离地球约40亿光年的星系团，是由数个较小星系团碰撞交融变成的，其复杂结构为考研天放学模子提供了绝佳样本。在形态学初选以及改造不雅测选择场后，模拟扫尾与不雅测数据在像素级比较中，星悉数密度、亮度和投影质料的连结散布特征高度吻合。

好意思国得克萨斯大学奥斯汀分校锻练迈克·博伊兰-科尔钦评价说念：“面前，咱们正迈入一个全新期间——大规模天下巡天不雅测有望透彻蜕变东说念主类对暗能量、天下暴胀及中微子性质的领会。要终了这一筹商，就需要与之匹配的先进表面器具，而‘千衍’模拟等于这么一项计算名胜，它将助力咱们从天下不雅测中破解基础物理的中枢巧妙。该模拟领有前所未有的体积袒护范围与质料区别率，既能精确揣摸无数相对常见星系在天下网中的散布限定，也能清澈呈现那些体积较小的模拟无法触及的、本人热爱且极具接头价值的天体秉性。异日数年，该模拟齐将成为星系变成与天放学领域的标杆性效力。”

德国马普天体物理接头所长处沃尔克·施普林格尔默示：“‘千衍’模拟刷新了面前数值天放学的发展极限。该团队成效终了这一超大规模、高精度的模拟，令我深感颤动。凭借其刚劲的统计才调，咱们得以对ΛCDM天放学模子进行全新的高精度考研，这关于该领域的发展至关重要。”

向公众呈现“确凿天下”

王乔默示，国际天文体最前沿的“星际巡天”领域，就是通过大范围扫描天外，系统性地记录悉数可见的星系，并按照类别进行统计与计算，进而从这些不雅测数据中反向推上演天放学信息。通过将高精度捏造天下与实验不雅测进行比较，“千衍”技俩将为接头暗物资、暗能量等基础天放知识题提供重要撑执，深远对星系演化限定的领会。同期，模拟数据也将为中国空间站巡天千里镜（CSST）、欧洲空间局欧几里得空间千里镜（Euclid）等大型巡天技俩提供重要的科学撑执。

看似巨大上的天放学模拟，其实也与公众正常生计很逼近。王乔先容说，数值模拟的效力诚然骨子上是空洞的数据，但通过可视化处理，不错诊治为如电影般运动、富裕视觉冲击力的图像，直不雅展示天下演化历程、大标准结构以及重要天体的变成过程，2026世界杯欧赔呈现出一部竣工的天下史。基于这一特色，“千衍”技俩已与北京天文馆、上海天文馆以及中国好意思术学院等多家机构开展融合，将数据诊治为影片、图像或艺术创作，用于科普宣传。这种风景梗概向公众直不雅、着实地呈现天下面庞——既有确凿数据撑执，又具艺术感染力。因此，不管从科普传播仍是文化宣传角度看，齐具有积极酷好酷好酷好酷好。

依托国产系统开展前沿接头

天放学数值模拟触及超大规模永劫期的计算，常常需要在大型致使顶级的计算机平台上完成，由此带来的工夫挑战亦然计算天体物理与高性能计算交叉领域的重要课题。王乔先容说，举例日本此前历久在天下模拟，非凡是N体模拟领域具备上风。2021年日本天放学模拟“天下”技俩（Uchuu），就是运行在那时日本名次靠前的ATERUI超算上完成的。据《环球时报》记者了解，“千衍”技俩的效力标识着我国天放学数值模拟从历久依赖海外计算资源，迈向依托国产自主系统开展前沿接头的非凡。

“千衍”技俩使用国度天文台团队自主开发的软件PhotoNs，依托国产超等计算机，十余年来执续开展针对算法、编程与优化的职责，并在国产超算中心终泄漏上万张加快卡的永劫期计算才调。其中，中科朝阳为“千衍”提供了枢纽的计算与存储撑执，在长周期、高强度的技俩运行中，沉静可靠地保险了超大规模暗物禀赋点引力演化的执续计算；面对模拟产生的PB级海量数据，朝阳存储系统也终泄漏数据的高效读写、处理与历久安全保存。

但念念要作念到这一步，中国科学家也克服了诸多贫瘠。王乔默示，要终了远超以往规模的大规模天放学数值模拟，传统软件已无法胜任。团队开始尝试了国际上的老到软件，但面对上万张加快卡的规模，发现这条路行欠亨。最先，硬件本人是全新的，需要在这套新架构上从新作念编程和开发；其次，有了新的超等计算机，传统算法也必须随之诊治，而科学筹商对精度的条目极高，必须极限压榨算力来甘心需求。因此，从多个维度启航，他们险些重写了悉数这个词历程，每个要津齐要从新打算和考证，挑战相配大。

在计算层面，如斯超大规模的运算，所濒临的中枢挑战是聚积通讯与算力分派。即便领有超算集群，也难以保证悉数开导执续并行职责，部分计算资源常因恭候慢速要津而闲置，变成性能瓶颈。因此“千衍”技俩的科学家还需要识别并管束这些瓶颈，使悉数开导充分、高效地运转。这是高性能计算中偏重底层工夫与系统优化的问题。

在科学层面，“千衍”技俩相同存在显耀挑战。举例，团队需处理十几PB的数据，后续分析本人就极为复杂。实验数据产出耗时两年多，其中包含无数细节设施，并需借助最新不雅测数据进行定标与执续更始。悉数这个词过程处于动态演进之中。面前，团队正在准备第二期数据发布，将引入新的物理模子以生成更多数据，从而匹配面前已启动的第四代天放学星系巡天不雅测的条目。

王乔觉得，“千衍”技俩在一定进程上标识着一个重要节点：中国在数字模拟领域信得过开动走向国际前沿。“不错说，这是一套全链条国产化的决议，并在该领域作念到了当先，具有泄漏的标识性酷好酷好酷好酷好。”

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此外，王乔也提到将悉数这个词“千衍”技俩依托国产自主系统开展前沿接头的另一个自制。“只好我方主导这个技俩，才能适度它的异日发展标的。咱们有了现在的框架之后，不错依托它进一步丰富其内容2026世界杯欧赔，更自洽地完成从暗物资到发光星系之间演化的全历程推演，这是很重要的。”