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瑞(ruì)士科学家(jiā)利用AI算法突(tū)破暗物质观测难题

2024/09/19新华网(wǎng)705

在探索宇宙奥秘的征途中,瑞士科(kē)学家取得(dé)了重大进展。洛桑(sāng)联邦理工学院(yuàn)的研(yán)究团队(duì)成功开发出一(yī)种(zhǒng)创新的(de)人工智(zhì)能算法(fǎ),该算法(fǎ)能够精准地从复(fù)杂的天(tiān)文观测数据(jù)中剥(bāo)离出与暗物质相(xiàng)关的微妙(miào)信号,有效区分(fèn)其与众多(duō)混淆信号的界(jiè)限。这一(yī)成果标志着(zhe)暗物质研究迈入了一个(gè)全新的智能(néng)分析(xī)时代。

该算法的核心在于(yú)深度学习技术,特别是(shì)“卷积神经网(wǎng)络”的应用,这一技(jì)术以其强大的图像处理(lǐ)能力而(ér)闻名。研(yán)究团队通(tōng)过海(hǎi)量模拟数据,基于先进的宇宙学模型对算法进行了严格训练。在理想实验条件下,该算法在解析星系团图像时,展(zhǎn)现出了高达80%的(de)准确率(lǜ),能够清晰辨识出暗(àn)物质信号与(yǔ)其(qí)他干扰信号的区别。这一突破性成果已正式发表于国际知名学术(shù)期刊《自(zì)然·天(tiān)文(wén)学》上。

暗(àn)物质,这(zhè)一占据宇宙物质总量约85%的神秘存在(zài),因其不发光、不参与电磁相互作(zuò)用的(de)特性,长久以(yǐ)来(lái)一直是天文学界难以直接观测的谜题。科学家们只能通过其引力效应来间接(jiē)研究(jiū)其性质(zhì)与分布。星系团,作为(wéi)暗物质高度集中的区域,成为了研究(jiū)暗物质(zhì)行为的(de)天然实验室(shì)。然而,星系团内部(bù)复杂的物理(lǐ)过程(chéng),如星系中央超大质量黑(hēi)洞(dòng)释放的能量对周围(wéi)环境的扰动(dòng)(“活动星系核反馈(kuì)”),常常掩盖了暗物质信(xìn)号的踪迹,给研究带来了巨大(dà)挑战(zhàn)。

面对这一(yī)难题,瑞士研究团队巧妙地将人工(gōng)智能(néng)引入天文数据分析(xī)领域(yù)。他(tā)们通过构建多种模(mó)拟场景,涵盖了不(bú)同暗物质特性及“活(huó)动(dòng)星系(xì)核(hé)反馈”效应(yīng)下的星系团(tuán)图(tú)像(xiàng),为(wéi)算(suàn)法提(tí)供了(le)丰富的“学习素材”。经过数千次模(mó)拟图像的输入与(yǔ)训练(liàn),该算法逐渐(jiàn)掌握了区(qū)分暗物质信号与“活动星(xīng)系核反馈”信(xìn)号的(de)关键技能。

此项研究的成功(gōng),不仅展示了人工智能在天文(wén)观测数据(jù)分(fèn)析中(zhōng)的巨(jù)大潜力,也为未来暗物质乃至更广泛的天文(wén)学研究开辟(pì)了(le)新的路径。其高度(dù)的适应性和可靠性,预(yù)示着AI将成为天文学研究不(bú)可(kě)或缺(quē)的(de)强大工具(jù),助(zhù)力科学家(jiā)们揭开宇宙更深层次的秘密。

关键词: 人工(gōng)智能(néng),智能(néng)机器(qì)人




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