脉冲星 优图“撞”上脉冲星


脉冲星 优图“撞”上脉冲星
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脉冲星 优图“撞”上脉冲星
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7月9日上午 , 上海和平饭店的一处空间里 , 中国天眼计划FAST首席科学家李菂 , 和腾讯优图实验室副总经理黄飞跃同时现身 , 接受了一场采访 。
同日下午 , 10公里外 , 黄浦江对岸的世博中心里 , 世界人工智能大会进行到第二天 。 在腾讯论坛上 , 腾讯与国家天文台联合启动\"探星计划\" 。
这意味着 , 在未来双方将基于腾讯优图实验室领先的计算机视觉技术、腾讯云的计算能力来帮助中国天眼FAST处理每天接收到的庞大数据 。 视觉AI技术将成为寻找脉冲星线索的工具 。
这个“探星计划” , 也是李菂和黄飞跃——此番作为合作伙伴——共同出席这次采访的大背景 。
脉冲星的实质是高度磁化的旋转致密星 , 这种星体由恒星演化和超新星爆发产生 , 因发射周期性脉冲信号而得名 。
脉冲星通常是中子星 , 但也有白矮星 , 两者是宇宙中恒星最终将会成为的三种物质之二 , 第三种则是黑洞 。
这也是为什么脉冲星具有在地面实验室无法实现的极端物理性质 , 被视作理想的天体物理实验室 。 对其进行研究 , 有希望得到许多重大物理学问题的答案 。
比如其中对于脉冲星旋转周期的研究 。
脉冲星的自转周期极其稳定 , 准确的时钟信号为引力波探测、航天器导航等重大科学及技术应用提供了理想工具 。 资料记载 , 在1983年对于脉冲星的部分观测显示 , 其周期精度已经超过原子钟 。 而当前国际时间和频率转换的基准 , 正是基于这种原子共振频率的周期性 。
虽然脉冲星本身具备非常高的研究价值 , 但只有当其的发射光束指向地球时 , 地球上的观测设备才能观察到这种辐射 。 50多年前 , 脉冲星才第一次被发现 。
1967年10月 , 剑桥大学卡文迪许实验室在检测射电望远镜收到的信号时无意中发现了一些有规律的脉冲信号 , 它们的周期十分稳定 , 为1.337秒 。
在接下来的几个月里 , 实验室又接连数次观察到同样的脉冲信号 。 后来人们确认这是一类新的天体 , 并把它命名为脉冲星 , 与类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一道 , 并称为20世纪60年代天文学“四大发现” 。 剑桥大学卡文迪许实验室的安东尼·休伊什教授本人也因脉冲星的发现而获得1974年的诺贝尔物理学奖 。
另一方面 , 中国对脉冲星的观测历史并不久 。
2017年10月10日 , 中国科学院国家天文台公布世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜 , 也就是被称为“中国天眼”的FAST——所取得的首批成果 。 其中极重要的一项是 , 我国射电望远镜首次发现脉冲星 。 而最新的公开资料显示 , FAST已经捕获了超过300颗脉冲星 。
但FAST的观测只是发现脉冲星的环节之一 。 更精细的信息画面捕捉在拉高脉冲星探索上限的同时 , 也在考验观测团队对于体量呈指数增长的观测数据的处理能力 。
这个500米口径的庞然巨物带来的是峰值每秒接近40G的数据量 , 一周内产生的数据大约相当于3000万张信号图 , 如果以人工肉眼1张/秒的处理速度来看 , 在不吃不喝不休息的条件下 , 大概需要用一年的时间才能处理完 。
这对于团队很小 , 并且在数据处理方面涉猎不多的FAST团队来说是摆在眼前的难题 。
这正是精于视觉AI的优图可以切入的地方 , 在用视觉AI对图像进行预处理后 , 1年才能完成的数据工作量现在只需要3天就可以处理完 。
以下是此次采访的实录 。
为什么脉冲星这么重要 记者:脉冲星的研究在天文的领域里面大概处于什么样的位置?
李菂:做个不恰当的比喻 , (脉冲星的意义)有点像现在科技领域的人工智能 。 它1967年被发现 , 1973年发现第一个脉冲星双星系统 。 在最近十来年脉冲星在天文领域进入到相对平稳或者低潮的阶段 , 因为有很多其他的科学 , 关于行星、星外文明、天体化学的研究热潮出现 , 但脉冲星一直是天文领域的一种基础研究 。
回看IT行业的发展 , 其实很多的概念是每十来年兴起一次 , 人工智能最有代表性 。 它最开始出现像仿生 , 神经网络的概念 , 但神经网络缺乏数学基础 , 炒了一段时间就冷了 。 然后出现了一些数学上的进步 , 对非线性过程给出了数学解释 , 又炒了一遍 。 但是它的应用场景仍然不是非常明确 。

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