在貴州平塘,被稱為中國天眼的500米口徑球面射電遠視鏡(FAST),夜以繼日地收到宇宙幽深處的射電信號。每秒生成的科學觀察數據規模約為16吉字節(GB),一年的可公然觀察數據大概為20拍字節(PB)。
在距FAST約1700公里的浙江杭州,之江實驗室天文算計研究中央正開展AI尋星算法研究,對FAST捕獲的海量數據壓縮提純,從中辨析有用信號,進而發明新的天體蹤跡或天文現象。
前不運彩 棒球 中華職棒久,之江實驗室天文算計研究中央科研團隊通過解析處理FAST約50太字節(TB)的觀察數據,在球狀星團M15中發明了自轉周期差別為19秒和39秒的兩顆長周期脈沖星,差別命名為M15K和M15L。此中,M15L是迄今發明的球狀星團中自轉周期最長的脈沖星。相關論文發布于《中國科學:物理學力學天文學》。
巧用自研算法提純天文信號
仰望夜空,星河燦爛。然而,天文儀器看到的景象卻并不浪漫電波信號經轉化處理后,往往展示為枯燥抽象的光斑或線條圖案。
比如射電遠視鏡,其結構包含有定向天線、高靈敏度收到機、信息顯示系統等,可丈量天體射電波的強度、頻譜及偏振等信息。在觀察狀態下,它譬如一臺常年開啟的錄像機,默默紀實著宇宙的奧秘。2024年10月,之江實驗室聯盟中國科學院國家天文臺,共同打造了天文智能算計平臺FASTZJ台運運彩LAB,并組建智能算計天文團隊。
基于FASTZJLAB,之江實驗室科研人員將目標辨別、語義劃分等AI算法與天文信號處理理論相結合,研發了一系列深度吸取模子,大幅提拔了快速射電暴和脈沖星信號的篩選效率。
FAST收到信號后會進行轉換,相當于將視頻導入剪輯軟件。之江實驗室天文算計研究中央高等工程專家陳華曦介紹,不過,信號內容大多相當于環境噪音,真正可用的很有限。
從原始觀察數據到終極證認出脈沖星,要履歷消色散、參數設定、消攙和、去紅噪聲、周期搜索、候選體篩選、交叉驗證、計時解析等若干步驟,涉及大批數據處理工作以及對算計資本的消耗。
候選體篩選環節尤其耗時耗力。陳華曦說,在途經參數估算、折疊算法進行搜索后,會得到大批候選體結局圖,研究人員要靠肉眼辨別結局圖是否符合脈沖星的信號特征。
一個小時的觀察可能有數萬張候選體圖片,要從這麼多圖片中區分出極度微弱的信號很難。論文第一作者、之江實驗室天文算計研究中央研究專員周登科說,利用天文算計研究中央自研的AI視覺模子,能對候選體信息進行高效篩選,可將需要人工參與篩選的候選體數目減低3個數目級。
煉得金剛鉆敢攬瓷器活
脈沖星,即快速迴旋的中子星,會沿著磁軸的方位對外以電磁波束的格式輻射能量。憑借脈沖星的諸多特性,科學家嘗試將其作為宇宙探針,探測銀河系中星際介質的分布和密度、磁場分布與強度等,從而逐漸構建宇宙導航系統。
最近一年,之江實驗室天文算計研究中央基于FAST的觀察數據共發明了31顆脈沖星,此中包含有15顆長周期脈沖星。
基于前期建設根基,之江實驗室天文算計研究中央現在已有上百名研究人員,此中天文方位約30人,算計方位約90人。
這個研究團隊煉得了金剛鉆,敢攬瓷器活。該團隊曾僅用170小時完工約172TB數據的處理,相當于每小時速覽1024部容量為1GB的影戲。
假如把Presto等開源算法比作鋤頭,中央自研的AI算法相當于大型機器化工具。陳華曦說,二者并非替代關系,而是互補關系。開闢更多算法,有益于對數據進行綜合處理,催生更多天文發明。
周登科表示,天文領域數據量巨大,處理起來極度耗時。利用AI算法等智能算計專業輔導處理數據,可以讓研究人員從沉重的數據解析中解放出來,將更多精力投入到懂得數據背后的物理圖像中,大大提高科研效率。
在貴州平塘,被稱為中國天眼的500米口徑球面射電遠視鏡(FAST),夜以繼日地收到宇宙幽深處的射電信號。每秒生成的科學觀察數據規模約為16吉字節(GB),一年的可公然觀察數據大概為20拍字節(PB)。
在距FAST約1700公里的浙江杭州,之江實驗室天文算計研究中央正開展AI尋星算法研究,對FAST捕獲的海量數據壓縮提純,從中辨析有用信號,進而發明新的天體蹤跡或天文現象。
前不久,之江實驗室天文算計研究中央科研團隊通過解析處理FAST約50太字節(TB)的觀察數據,在球狀星團M15中發明了自轉周期差別為19秒和39秒的兩顆長周期脈沖星,差別命名為M15K和M15L。此中,M15L是迄今發明的球狀星團中自轉周期最長的脈沖星。相關論文發布于《中國科學:物理學力學天文學》。
巧用自研算法提純天文信號
仰望夜空,星河燦爛。然而,天文儀器看到的景象卻并不浪漫電波信號經轉化處理后,往往展示為枯燥抽象的光斑或線條圖案。
比如射電遠視鏡,其結構包含有定向天線、高靈敏度收到機、信息顯示系統等,可丈量天體射電波的強度、頻譜及偏振等信息。在觀察狀態下,它譬如一臺常年開啟的錄像機,默默紀實著宇宙的奧秘。2024年10月,之江實驗室聯盟中國科學院國家天文臺,共同打造了天文智能算計平臺FASTZJLAB,并組建智能算計天文團隊。
基于FASTZJLAB,之江實驗室科研人員將目標辨別、語義劃分等AI算法與天文信號處理理論相結合,研發了一系列深度吸取模子,大幅提拔了快速射電暴和脈沖星信號的篩選效率。
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從原始觀察數據到終極證認出脈沖星,要履歷消色散、參數設定、消攙和、去紅噪聲、周期搜索、候選體篩選、交叉驗證、計時解析等若干步驟,涉及大批數據處理工作以及對算計資本的消耗。
候選體篩選環節尤其耗時耗力。陳華曦說,在途經參數估算、折疊算法進行搜索后,會得到大批候選體結局圖,研究人員要靠肉眼辨別結局圖是否符合脈沖星的信號特征。
一個小時的觀察可能有數萬張候選體圖片,要從這麼多圖片中區分出極度微弱的信號很難。論文第一作者、之江實驗室天文算計研究中央研究專員周登科說,利用天文算計研究中央自研的AI視覺模子,能對候選體信息進行高效篩選,可將需要人工參與篩選的候選體數目減低3個數目級。
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脈沖星,即快速迴旋的中子星,會沿著磁軸的方位對外以電磁波束的格式輻射能量。憑借脈沖星的諸多特性,科學家嘗試將其作為宇宙探針,探測銀河系中星際介質的分布和密度、磁場分布與強度等,從而逐漸構建宇宙導航系統。
最近一年,之江實驗室天文算計研究中央基于FAST的觀察數據共發明了31顆脈沖星,此中包含有15顆長周期脈沖星。
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這個研究團隊煉得了金剛鉆,敢攬瓷器活。該團隊曾僅用170小時完工約172TB數據的處理,相當于每小時速覽1024部容量為1GB的影戲。
假如把Presto等開源算法比作鋤頭,中央自研的AI算法相當于大型機器化工具。陳華曦說,二者并非替代關系,而是互補關系。開闢更多算法,有益于對數據進行綜合處理,催生更多天文發明。
周登科表示,天文領域數據量巨大,處理起來極度耗時。利用AI算法等智能算計專業輔導處理數據,可以讓研究人員從沉重的數據解析中解放出來,將更多精力投入到懂得數據背后的物理圖像中,大大提高科研效率。