意外妙用!天文學家利用Facebook面部識別軟體來尋找深空射電星系
天文學家已經訓練Facebook的面部識別軟體來發現深空的「打嗝兒」黑洞。
人工智慧(AI)工具可以從射電望遠鏡的掃描中識別出射電星系。
這些罕見的星系從它們中心的超大質量黑洞噴射出強大的射電射流,科學家們相信它們掌握著宇宙結構的線索。
西澳大利亞大學的專家們希望通過這項名為「ClaRAN」的新項目,利用黑洞發出的無線電信號,使觀測這些難以捉摸的星系變得更加容易。
這項研究的主要作者Ivy Wong博士說:「這些超大質量黑洞偶爾會噴出射電望遠鏡可以看到的噴射物。」
「隨著時間的推移,這些噴流可能會從它們的宿主星系延伸出很遠的距離,這使得傳統的計算機程序很難確定星系的位置。」
「這就是我們試圖教ClaRAN做的事情。」
ClaRAN是使用微軟和Facebook的對象檢測軟體的開源版本建立的,後者使用該軟體識別用戶發布的照片中的人臉。
Wong博士說,該項目經過了徹底的改革,並訓練了識別星系而非人類的能力。
在之前的星系調查中,人類觀察員挑選出了數千張射電星系的圖像,並將這些圖像輸入其中。
射電星系中心的超大質量黑洞釋放出強大的射電噴射。射電星系通常由兩個從一個巨大的橢圓星系噴射出來的噴射物組成。
射電星系在射電波長下非常明亮,用射電望遠鏡很容易發現它們。
這就為研究宇宙結構提供了有用的工具。
目前,天文學家發現的已知最遙遠的射電星系距地球約120億光年。研究團隊先用位於印度的巨米波射電望遠鏡發現了它,然後用位於美國的北雙子座望遠鏡和大雙筒望遠鏡進一步觀測,計算出該星系距離地球的距離。
隨著時間的推移,人工智慧學會了通過識別觀測數據中的微小形狀和模式來識別星系。
該項研究的共同作者Chen Wu博士說,ClaRAN是一個被稱為「編程2.0」的新範式的例子。
他說,你所要做的就是建立一個巨大的神經網路,給它大量的數據,讓它弄清楚如何調整內部連接,以產生預期的結果。
「新一代程序員99%的時間都花在製作高質量的數據集上,然後訓練人工智慧演算法來優化剩下的部分。」
「這是編程的未來。」
即將進行的EMU調查使用的是位於華盛頓的澳大利亞平方公里陣列射電(ASKAP)望遠鏡,預計將觀測到7000萬個星系。
傳統的計算機演算法能夠正確識別90%的來源。
Wong博士說:「剩下的10%,也就是700萬個『困難的』星系,由於其擴展結構的複雜性,必須由人類來處理。」
像ClaRAN這樣的項目對望遠鏡觀測的處理方式有著巨大的影響。
Wong博士說:「如果我們能開始在下一代調查中採用這些更先進的方法,我們就能最大限度地利用這些方法的科學性。」
「在全新的數據上使用已有40年歷史的方法是沒有意義的,因為我們正試圖比以往任何時候都更深入地探索宇宙。」
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