人工智能助力,天文學(xué)正處在一場新的數(shù)據(jù)革命的風(fēng)口上

杰出的天文學(xué)家們在GTC 2019上表示，像詹姆斯·韋伯太空望遠鏡這樣的新一代天文儀器，將需要新一代由深度學(xué)習(xí)驅(qū)動的軟件。

圖片來自NASA

天文學(xué)家正在使用新的工具來探測更遠的宇宙深處，不過隨之而來的挑戰(zhàn)是他們很快就會得到一些人類無法處理的數(shù)據(jù)。

為了將這些工具所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為改變世界的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，普林斯頓大學(xué)高級研究所(Princeton’s Institute for Advanced Studies)的客座教授、加州大學(xué)圣克魯茲分校(UC Santa Cruz)天文學(xué)副教授Brant Robertson正在通過人工智能來獲取幫助。

“天文學(xué)正處在一場新的數(shù)據(jù)革命的風(fēng)口上”， 他在前不久的GTC大會上表示。

新型望遠鏡更好地觀測天空

在幾年內(nèi)，世界上的觀星者可以使用的一系列儀器將賦予他們曾經(jīng)難以想象的能力。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將由美國國家航空航天局 (NASA)部署，其直徑為6.5米，非常靈敏，足以讓我們看到宇宙大爆炸僅僅幾億年后形成的星系。

大口徑綜合巡天望遠鏡（The Large Synoptic Survey Telescope）同樣讓天文學(xué)家感到興奮。這架望遠鏡主要由美國國家科學(xué)基金會(U.S. National Science Foundation) 和能源部 (Department of Energy) 資助，建在智利的一座山頂上，天文學(xué)家每隔三晚就能對整個南方天空進行一次觀測。這將產(chǎn)生每晚10TB的海量數(shù)據(jù)。

位于智利Cerro Pachón 的大型天氣觀測望遠鏡將于2020年完工，屆時天文學(xué)家將有能力每三晚觀測一次整個南部天空。

此外，裝載一個2.88億像素多波段近紅外照相機的廣域紅外巡天望遠鏡（the Wide Field Infrared Survey Telescope）也將進入太空，其視野比哈勃太空望遠鏡大100倍。

豐富復(fù)雜的數(shù)據(jù)

Robertson說，這三種儀器加在一起將產(chǎn)生大量 “非常復(fù)雜” 的數(shù)據(jù)。 “我們想利用這些信息，盡可能多地學(xué)習(xí)，” 他說。 “無論是單個像素，還是將它們聚合在一起的數(shù)據(jù)都可以被利用?！?/p>

這項任務(wù)對人類來說太困難了。為了應(yīng)對它，Robertson求助于人工智能。Morpheus是一個深度學(xué)習(xí)框架，由加州大學(xué)圣克魯斯分校計算機科學(xué)系的博士生Ryan Hausen創(chuàng)建。它可以基于來自望遠鏡中的原始數(shù)據(jù)，逐像素地對天體(例如星系)進行分類。

Robertson在GTC大會上說： “各位工程師們的技術(shù)進步對天文學(xué)領(lǐng)域來說至關(guān)重要。”