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瑞(ruì)士(shì)科学(xué)家利用AI算法突破暗(àn)物质观测难题(tí)

2024/09/19新华网699

在探(tàn)索宇宙奥秘的征途中,瑞士科学家(jiā)取得(dé)了重大进展。洛(luò)桑联邦理工学院的研究(jiū)团(tuán)队成功开(kāi)发出一种创新的人(rén)工智能算(suàn)法,该算(suàn)法能够精准地从复杂(zá)的天文(wén)观测(cè)数据中剥(bāo)离出与(yǔ)暗物质相关的微妙信号,有效区分其(qí)与众(zhòng)多混淆信号的界限。这一成果标志着暗物质研究迈入了一个(gè)全新的智能分析时(shí)代。

该算法的核(hé)心在于深度学习技术(shù),特别是“卷积(jī)神经网络”的应用,这(zhè)一技术以(yǐ)其强大的图像处理(lǐ)能力而闻名。研(yán)究团队通过海量模(mó)拟数据,基于先进的宇宙(zhòu)学(xué)模(mó)型对(duì)算法(fǎ)进行了严格训练。在理(lǐ)想实(shí)验条件下(xià),该算法在解析星系团图像(xiàng)时,展(zhǎn)现出了高达80%的准(zhǔn)确率,能够清(qīng)晰(xī)辨识(shí)出(chū)暗物(wù)质信号与其他干(gàn)扰信(xìn)号的区别。这一(yī)突破性成果已正式发表于国际知(zhī)名学(xué)术期刊《自然·天(tiān)文学》上。

暗物(wù)质,这一占(zhàn)据(jù)宇(yǔ)宙物(wù)质总(zǒng)量约85%的(de)神秘(mì)存在,因其不发光、不参与电磁相互作用(yòng)的特性,长(zhǎng)久以来一直是(shì)天文(wén)学界难以直接观测(cè)的谜题。科学家们只(zhī)能通过其引力效应来间接研究其性(xìng)质与(yǔ)分布。星(xīng)系团,作为(wéi)暗物(wù)质高(gāo)度集中的区(qū)域(yù),成为了研(yán)究暗物质(zhì)行为的天然(rán)实验室(shì)。然而,星(xīng)系团内部复杂的物理过程,如星系中央超大质量黑洞(dòng)释放的能量对周围环境的扰动(“活动星(xīng)系(xì)核反馈”),常常(cháng)掩盖了暗(àn)物质信号的踪迹,给研(yán)究带(dài)来了巨大挑战。

面对这(zhè)一难(nán)题,瑞士研究团队巧(qiǎo)妙地(dì)将人工智(zhì)能引入天文数据分(fèn)析领域(yù)。他们(men)通过构建多种(zhǒng)模拟(nǐ)场(chǎng)景,涵(hán)盖了(le)不(bú)同暗物(wù)质特性及“活动星系核反馈(kuì)”效(xiào)应下(xià)的星系团图像,为算法提供了丰富(fù)的“学习素材(cái)”。经过数千(qiān)次模(mó)拟图像的输入与训练,该算法逐(zhú)渐掌握了区分暗物质信号与“活动星系核反馈”信号的关键技能(néng)。

此(cǐ)项研究的(de)成功,不仅展示了(le)人工智能在天文(wén)观测数据(jù)分析(xī)中的巨(jù)大潜力(lì),也为未来暗物质乃至更(gèng)广泛的天(tiān)文学研究开(kāi)辟了新(xīn)的(de)路径。其(qí)高度的适应(yīng)性(xìng)和可靠性(xìng),预(yù)示着AI将成为天文学研究不可或缺的强大工(gōng)具,助(zhù)力科学家们揭开宇宙更深层(céng)次的(de)秘密。

关键词: 人工智(zhì)能,智能(néng)机器人




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