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|颠覆性AI程序：人工智能如何推动天文学创新？


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|颠覆性AI程序：人工智能如何推动天文学创新？
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图源：unsplash
如果说某一流行语正以狂风骤雨之势席卷各行各业 ， 那必然少不了“人工智能” 。 但它究竟还是在角落里小范围流行 ， 还是已经获得了广泛的认可、声势浩大呢？
普华永道的数据显示 ， 到2030年 ， 人工智能将影响全球15.7万亿美元的经济 。 同时 ， 埃森哲声称 ， “到2035年 ， 人工智能可以使发达国家的经济增长率翻番 。 ”
多年来 ， “人工智能”一词已经和许多事物联系在一起了 。 Siri、Alexa、机器人、编码、银行业、电子商务、甚至长生不死 。 这些只是一部分 。 这些例子已经彰显人类想象力的广度和宽度 。 然而 ， 有一个领域相对来说未被探索却同样令人兴奋：人工智能与天文学 。
看看这些例子：在日本 ， 科学家们正在开发一种人工智能工具来预测宇宙的结构 。 还有的科学家们正在使用“智能”AI驱动望远镜对太空中的物体进行分类 ， 从而帮助物理学家编写和检验假设 。
美国宇航局（NASA）的詹姆斯韦伯太空望远镜 ， 不久将能让使用者看到宇宙大爆炸后两亿年形成的星系 。 一批天文学家首次在一项星系合并研究中使用人工智能 ， 来确认星系合并导致了恒星爆发 。
越来越多的天文学家正将人工智能作为一种强大的探索工具 ， 提供丰富而复杂的数据、分类星系、筛选数据以获取信号、发现脉冲星、识别不寻常的系外行星等 。 在这个全新的世界里 ， 有无数未经探索的应用正在被试验 ， 也由此产生了一系列人工智能天文工具 ， 它还有个更好的名字——“人工智能天文学家” 。
本文就将讨论一个颠覆性的人工智能程序——Morpheus 。 它由加州大学圣克鲁兹分校的研究人员开发 ， 可以分析天文图像数据 ， 对星系和恒星分类 ， 精度堪比外科手术 。 让我们一起进入玄妙的宇宙空间吧！
天文学中的人工智能：一个新的（空间）世界秩序
|颠覆性AI程序：人工智能如何推动天文学创新？
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正如知名天体物理学家 ， 校际天文学中心主任索马克·雷乔杜里（SomakRaychaudhury）所说：“科学的两个主要分支之一——天文学 ， 正广泛使用人工智能 。 ”
在探讨细节之前 ， 我们应该先了解一下为什么需要优先自动化天文学相关工作 。 Carlo Enrico Petrillo是专业天文学家 ， 他谈到了筛选兆字节和兆字节数据的挑战 。 他说：“看星系图像是我们工作中最浪漫的部分 。 问题十分明显 。 ”
同样 ， Morpheus的开发人员之一 ， 圣克鲁斯大学的天文学和天体物理学教授布兰特·罗伯森（Brant Robertson）解释说：“有些事情是我们人类无法做到的 。 未来几年内 ， 大型天文测量项目将产生大量数据 ， 必须找到使用计算机来处理这些数据的方法 。 ”
正是这一核心思想催生了Morpheus项目 。 该项目花费了大约两年的时间才得以实现 。 如果人类天文学家要完成对空间物体进行分类的任务 ， 他们将花费亿万年 。
但借助Morpheus这样的AI软件 ， 不到一秒钟就可以非常精确地“捕捉”物体并收集有关星系演化的关键数据 。 通俗来说 ， 可以了解宇宙未知空间的深度 ， 并观察很久以前在遥远星系中存在过的物体 。 美国星球大战计划马上又有参考资料了 。
就此项目的投入的精力和研究而言 ， 你会惊讶地发现程序员将NASA哈勃太空望远镜拍摄的10000个星系图像作为弹药 ， 通过拓展来更好地训练深度学习系统和算法 。
此外 ， 大规模的调查 ， 如传统的空间和时间调查（LSST）将与该计划结合使用 ， 以了解星系的形成和演化 。
为了让你了解“LSST能达到什么样的效果” ， 科学家们宣称 ， 它能用32亿像素的相机每晚拍摄800多张全景图像 ， 每周两次记录整个可见的天空 。 这种CCD成像相机每晚能产生10兆字节的数据 。 想找到那些自愿筛选这些数据的天文学家 ， 我只能说祝你好运——这就是人工智能发挥作用的地方 。


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