DAV数字音视工程网_会议系统、指挥调度、演艺科技、智能楼宇等音视频工程信息行业门户

DAV首頁
數字音視工程網

微信公眾號

數字音視工程網

手機DAV

null
null
null
卓華,
招商,
null
null
null
快捷,
null

我的位置:

share

人工智能助力天文觀測分析海量數據已十分普遍

來源:科技日報        編輯:QQ123    2021-04-23 08:55:26     加入收藏    咨詢

咨詢
所在單位:*
姓名:*
手機:*
職位:
郵箱:*
其他聯系方式:
咨詢內容:
驗證碼:
不能為空 驗證碼錯誤
確定

研究人員利用人工智能的深度學習方法,發現了38個新的強引力透鏡候選體,為研究天體物理學問題提供了新的“宇宙探針”候選體。近年來,隨著技術日益進步,天...

研究人員利用人工智能的深度學習方法,發現了38個新的強引力透鏡候選體,為研究天體物理學問題提供了新的“宇宙探針”候選體。

近年來,隨著技術日益進步,天文學研究中產生了海量數據。天文學家要想從郭守敬望遠鏡、“中國天眼”FAST、LSST大型綜合巡天望遠鏡等遍布世界的大型望遠鏡捕獲的海量數據中找出有價值的信息以資研究,無異于大海撈針。

如何高效地處理這些數據,已成為現代天文學面臨的一項重要挑戰。由于人工智能在海量數據分析和處理方面所具有的突出優勢,它也很自然地走入了天文學家的視野。

日前,中國科學院云南天文臺麗江天文觀測站龍潛研究員與云南大學中國西南天文研究所宇宙學研究組爾欣中教授團隊合作,利用人工智能深度學習的方法,發現了38個新的強引力透鏡候選體,為研究天體物理學問題提供了新的可靠的“宇宙探針”候選體。英國《皇家天文學會月刊》發表了這項研究成果。


助力之一:天文觀測產生海量數據 用機器學習給天體分類已十分普遍

隨著下一代大規模測光巡天項目的開展,人們期待發現數以萬計的強引力透鏡系統。但如何在海量天體圖像中快速地找到強引力透鏡候選體?近年來,人工智能的快速發展,給人類提供了一種新的可能。

以2009年發射升空的世界首個用于探測太陽系外類地行星的飛行器開普勒太空望遠鏡為例,僅在起初3年半的任務期內,就監控了超過15萬個恒星系統,同時也產生了海量數據。這些數據通常要經由計算機處理,但當計算機識別出一定的信號時,又必須依靠人類分析,判斷其是否是行星軌道所產生的,這項巨大的篩查工作單靠美國國家航空航天局(NASA)的科學家或科學小組,是無法有效完成的。

“如此大的數據量,人工分析在很多時候已經達不到所需要的速度。借助人工智能的優勢,我們可以極大地提升對數據的分析速率。”龍潛向科技日報記者介紹,人工智能展現出來的效率和準確性遠高于傳統方法。

龍潛研究員長期從事人工智能深度學習方面的研究。近期,他與爾欣中教授團隊合作,構建并訓練了一個卷積神經網絡,用來尋找強引力透鏡系統。他們把這個網絡應用到歐洲南方天文臺2.6米巡天望遠鏡(VST)千平方度巡天數據,并找到了38個新的強引力透鏡候選體。此次構建的神經網絡,也可應用于其他大型望遠鏡的巡天數據。

“在這項工作中,我們用計算機分別模擬了強引力透鏡圖像和非強引力透鏡圖像,從而來訓練計算機。我們發現,在準備訓練計算機的圖像時,非強引力透鏡圖像比強引力透鏡更加重要。”爾欣中說,開始的分析中,他們使用簡單的規則星系圖像作為非強引力透鏡訓練樣本,發現結果正確率非常低。只有把各種可能的非引力透鏡圖像都考慮進來之后,才能得到比較好的結果。

“這就像在教電腦認識什么是狗的時候,還要告訴它貓、羊、牛等都不是狗。而如果你只告訴它貓不是狗,電腦有非常大的概率把羊、牛認成狗。”龍潛說,目前利用機器學習來對天文學中各種天體分類已經非常普遍,最簡單的是把恒星和星系分開,或者把不同行態的星系進行分類,以及利用星系的多重顏色來估計星系的距離等。
 


助力之二:每秒可識別上萬張照片 新型神經網絡便于實時修改、訓練和測試

人眼看強引力透鏡系統的圖像,最快就是每秒鐘看一張圖。而計算機每秒鐘可以識別成千上萬張圖片。

龍潛研究員和爾欣中教授團隊此番訓練的這個卷積神經網絡,可以充分利用GPU進行并行加速,通過裝備更多或更強的GPU,系統可以根據實際需要極大提升搜索速度和效率。

“這個神經網絡的訓練,主要使用模擬數據,只使用了很少的人工標注數據,由于模擬數據可以任意生成,因此多樣性遠大于人工標注數據,進一步根據數據的特點調節訓練參數和訓練算法,使神經網絡的泛化能力得到了極大的提高。”龍潛說,此外,研究人員使用新型科學計算語言Julia完全自定義網絡結構,由于Julia語言兼具速度和靈活性,使得神經網絡在CPU和GPU上都有良好的性能,并且可以任意切換,因此非常有利于研究人員實時修改、訓練和測試。

“我們還通過對引力透鏡數據的研究,定制了有針對性的小型網絡,有效地抑制了過擬合現象,同時實驗證明該網絡具有與大型網絡相似的準確率。相比大型網絡,小型網絡在普通計算機終端就可以訓練和測試,不需要依賴大型GPU集群,這為天文工作者使用和改進網絡提供了便利。”龍潛說。


目前,隨著技術與裝備水平快速發展,人工智能在天文學上的應用還會越來越多。“我們計劃對一些變源的多波段光變曲線來進行機器的快速分類,這樣在實施大樣本巡天的時候,電腦可以自動對所發現的變源進行篩選,并對我們感興趣的天體做出提示,以便進一步開展后續研究工作。”爾欣中說,正因為人工智能的幫助,天文研究者得以從耗時單調的數據篩查分析中解脫出來,當人力“大海撈針”難以招架之日,正是人工智能大顯身手之時。

免責聲明:本文來源于科技日報,本文僅代表作者個人觀點,本站不作任何保證和承諾,若有任何疑問,請與本文作者聯系或有侵權行為聯系本站刪除。(原創稿件未經許可,不可轉載,轉載請注明來源)
掃一掃關注數字音視工程網公眾號

相關閱讀related

    評論comment

     
    驗證碼:
    您還能輸入500
      主站蜘蛛池模板: 涡街流量计罗茨气体涡轮厂家_衡水多元仪表有限公司 | 乌海市腐植酸盐加工,内蒙古腐植酸钠,内蒙古型煤粘合剂生产厂家|创联腐植酸盐加工有限公司 | 徐州护栏,铝艺栏杆,铝艺大门,铝艺栏杆门,别墅铝艺大门-徐州桂丰金属科技有限公司 | 红都服装官网-北京红都西服-红都西服定制-北京红都集团 | 泊头市特种油泵阀制造有限公司 - 渣油泵,重油泵,沥青泵,高压齿轮泵,煤焦油泵,导热油泵,三螺杆泵,圆弧齿轮泵,不锈钢齿轮泵, | 土壤碳通量-土壤水势传感器-涡度相关-北京力高泰科技有限公司 | 上海办公室装修公司|办公室装修设计|上海写字楼装修【半尺砚装饰】 | 三七/灵芝超微粉碎机,小型超细粉碎机价格-北京燕山正德机械设备有限公司 | 上海消防器材|水雾喷头|水幕喷头|螺旋喷头|雾化喷头|泡沫喷头 - 上海舜丹消防设备有限公司 | 石英砂|无烟煤滤料|火山岩|聚合硫酸铁|活性炭-河南碧水清源水处理材料有限公司 | 军用笔记本电脑_三防加固笔记本电脑_平板型全坚固计算机-集海卫通 | 皮带清扫器-皮带聚氨酯合金空段输送带清扫器刮刀厂家-衡水格锐特机械科技有限公司 | 智能访客系统 - 来访登记系统_微信预约系统_人员出入管理系统_访客机_人脸识别系统门禁闸机 | 氯化亚铜_氯化亚铜厂家_衡水丰亿工贸有限公司| 饲料车_散装饲料车_畜禽运输车_散装饲料运输车_饲料车厂家_铝合金运猪车-程力专用汽车股份有限公司 | 叶片泵,液压电机,油泵电机,变量叶片泵,油压电机-广东俊泰液压科技有限公司 | 机械智能停车设备_智能机械式立体停车库_立体车库停车设备租赁_山东科博机械车库 | 首页 网络安全与数据治理(原《信息技术与网络安全》) | 上海乾乙智能科技有限公司官网| 全自动烫金机-全自动移印机-全自动丝印机-全自动平面机-东莞联昌实业供应各种丝印机和移印机 | 清研集团 - 北京清研灵智科技有限公司 | 水暖毯厂家-水暖毯配件-河北鑫政扬家用电器有限公司 | 输送线-链板输送线-倍速-装配-物流-滚筒输送线-分拣线 | 西安测试仪-西安电压测试仪-西安电流测试仪-西安热油汽水测试仪-西安阻抗测试仪-西安时间速度测试仪-西安电力设备厂家-西安中洲电力设备有限公司 | 上海安防网-上海安全防范报警协会 | 潍坊劲昊磁电科技有限公司-电磁除铁器,永磁除铁器,管道式除铁器,金属探测仪,磁滚筒,输送设备,给料设备,破碎设备 | 河南桥式起重机-河南门式起重机-宇华起重设备集团(官网) | 山东国新起重机械有限公司,国新起重,起重设备,起重机械,山东起重机厂家,行车,龙门吊 | 中国江苏国际经济技术合作集团有限公司-致力于做大做强国际工程、国内工程、国际贸易和城镇投资 中国建材信息总网-中国建材行业权威的信息资讯平台 | 誉瑞仪器是全球知名检测仪器厂商RAE在华东地区的专业级产品销售及授权维修服务商- | 气体报警器,有毒气体报警器,可燃气体探测器,乙炔气体报警器,可燃气体检漏仪,便携式气体检测仪,气体报警控制器-山东如特安防设备有限公司 | 上海先顶仪器设备有限公司-国产氮气发生器-进口氮气发生器 | 微孔板恒温振荡器-超声波探伤试块-微孔板迷你离心机-南京互川电子有限公司 | 升降机_举升机_液压升降机_化工防爆升降平台_山东华雄机械有限公司 | 喷雾式干燥机-真空桨叶干燥机-桨叶干燥器-常州力马干燥科技有限公司 | 监控工程,安防监控公司,北京监控安装,北京安装监控,安装摄像头,北京监控维保,监控施工,北京监控维修,监控弱电工程,监控器安装,监控维护保养,监控工程设计,北京监控设备维修,监控报警安装,北京北方合力科技有限公司 | 洁净室、手术室、实验室、无尘车间厂房的净化工程装修设计施工公司-福临建设 | 智能电地暖_电地暖安装_电地暖价格-西安秦星暖通工程有限公司 | 吸气式感烟火灾探测器|极早期烟雾系统|空气采样报警|拓普兰 | 硬度计,里氏硬度计,布氏硬度计,高强螺栓检测仪,平板导热仪,专业无损检测仪器商-北京时代新天测控技术有限公司-北京时代新天测控技术有限公司 | 深圳社区邦家政公司-保姆_月嫂_育儿嫂 _早教育婴师_家政钟点工_家政培训_家政加盟- 社区邦优质生活服务 专业、标准化、便捷、安心,一站式家庭服务平台,服务专业有保障 ! |