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天文学家是如何利用人工智能研究浩瀚宇宙的?

时间:2018-07-31 15:08  编辑:眼爆科技

下一代望远镜功能强大,将能够扫描数百万颗恒星,并生成大量的数据,而天文学家将负责利用这些数据进行分析。对于天文学家来说,这些数据太多了,因而并不能为数据筛选或建模带来益处,所以天文学家们转向打算利用人工智能对数据进行处理。

底线:过去,算法对天文学家们有所帮助,但随着最近人工智能的发展,尤其是图像识别能力的提高以及计算速度的提高、成本的下降,这些技术将会被更多的研究人员所使用。来自佛罗里达海湾大学的天文学家德里克 布西希说:因为我们无法有效处理这些数据流,所以我们必须改变原来的操作模式。

举个例子:智利建造的高达8.4米的镜望远镜(LSST)将在未来10年内,用一部汽车大小的数码相机,每隔几天就对整个南方的天空进行拍摄。总体来说,预计它将收集超过5000万千兆字节的原始数据。

创新点:有些新方法,5到10年前还不存在,他们的出现或者提高了运算速度,或者提高了运算的精确度,堪萨斯大学的研究生唐纳德?李-布朗说。对此进行粗略分析,结果显示,在过去的五年中,对机器学习进行研究的天文学论文数量增加了5倍。

天文学家是如何利用人工智能的:

1)用望远镜进行协调配合

洛斯阿拉莫斯国家实验室的汤姆?韦特兰德说,观测天空的大型望远镜将会对短暂的天象事件进行观测——它们是新信号或夜空作怪的来源。

其中一些事件——比如伽马射线暴,被Vestrand称为黑洞诞生公告——持续时间仅不到一分钟。在这么短的时间内,它们需要被探测到,被归类为真实或虚假事件(比如是一架飞过的飞机而已),然后用最合适的望远镜对准它们从而进一步进行调查。

有了像LSST这样的望远镜,每天晚上可能会检测到5万个短暂事件,同时,世界各地数百个望远镜也会协同进行工作。人工速度已经赶不上机器,韦特兰德说,这些工作需要机器对接来完成。

2)对数据进行分析

在两年的时间内,每隔30分钟,NASA新型凌日系外行星勘测卫星就会传回近半个天空的全幅照片,为天文学家们提供2000万颗恒星的信息以便观察。

今后关于这些恒星的数据将比我们以前了解的总量还要多,布西说到。接下来,人工智能可以对它进行分类,如果它们有一些相似之处,就把它们组合在一起,然后交给人类去看看人工智能无法识别的1%。

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