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　　“關(guān)于這一點(diǎn)的一件新事是分析行星仍在形成的環(huán)境，”UGA富蘭克林藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院物理和天文學(xué)系的博士生，該研究的主要作者Jason Terry說(shuō)?！皺C(jī)器學(xué)習(xí)很少應(yīng)用于我們以前使用的數(shù)據(jù)類型，特別是用于觀察仍在積極形成行星的系統(tǒng)。

　　第一顆系外行星于1992年被發(fā)現(xiàn)，盡管已知存在5000多顆系外行星，但這些是科學(xué)家最容易找到的。由于兩個(gè)主要原因，很難看到處于形成階段的系外行星。它們離地球太遠(yuǎn)，通常離地球幾百光年，它們形成的圓盤非常厚，比地球到太陽(yáng)的距離還要厚。數(shù)據(jù)表明，行星往往位于這些圓盤的中間，傳達(dá)了行星揚(yáng)起的塵埃和氣體的特征。

　　研究表明，人工智能可以幫助科學(xué)家克服這些困難。

　　“這是一個(gè)非常令人興奮的概念證明，”天體物理學(xué)助理教授，系外行星和行星形成研究小組的首席研究員，該研究的共同作者Cassandra Hall說(shuō)?！斑@里的力量在于，我們只使用計(jì)算機(jī)模擬生成的合成望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)來(lái)訓(xùn)練這個(gè)人工智能，然后將其應(yīng)用于真實(shí)的望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)。這在我們的領(lǐng)域以前從未做過(guò)，并為詹姆斯韋伯望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)的大量發(fā)現(xiàn)鋪平了道路。

　　美國(guó)宇航局于 2021 年發(fā)射的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡開(kāi)創(chuàng)了紅外天文學(xué)的新水平，為科學(xué)家分析帶來(lái)了令人驚嘆的新圖像和大量數(shù)據(jù)。這只是該機(jī)構(gòu)尋找系外行星的最新版本，這些系外行星不均勻地散布在整個(gè)銀河系中。

　　南?！じ窭姿埂ち_馬天文臺(tái)(Nancy Grace Roman Observatory)是一架計(jì)劃于2027年發(fā)射的2.4米巡天望遠(yuǎn)鏡，它將尋找暗能量和系外行星，這將是下一次重大擴(kuò)展，以梳理宇宙的生命。

　　韋伯望遠(yuǎn)鏡為科學(xué)家提供了以極其明亮的高分辨率觀察系外行星系統(tǒng)的能力，在確定由此產(chǎn)生的太陽(yáng)系時(shí)，形成環(huán)境本身就是一個(gè)非常有趣的主題。

　　“好數(shù)據(jù)的潛力正在爆炸，所以這對(duì)這個(gè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常激動(dòng)人心的時(shí)刻，”特里說(shuō)。

　　新的分析工具至關(guān)重要

　　迫切需要下一代分析工具來(lái)迎接這些高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，因此科學(xué)家們可以將更多時(shí)間花在理論解釋上，而不是仔細(xì)梳理數(shù)據(jù)并試圖找到微小的簽名。

　　“從某種意義上說(shuō)，我們只是變成了一個(gè)更好的人，”特里說(shuō)。“在很大程度上，我們分析這些數(shù)據(jù)的方式是，你有一個(gè)特定的磁盤有幾十個(gè)、幾百個(gè)圖像，你只是瀏覽并問(wèn)'這是一個(gè)擺動(dòng)嗎?'然后運(yùn)行十幾個(gè)模擬，看看這是否是一個(gè)擺動(dòng)，然后......很容易忽視它們——它們真的很小，這取決于清潔，所以這種方法一，非?？欤?，它的準(zhǔn)確性得到了人類會(huì)錯(cuò)過(guò)的行星。

　　特里說(shuō)，這就是機(jī)器學(xué)習(xí)已經(jīng)可以完成的事情——提高人類節(jié)省時(shí)間和金錢的能力，并有效地指導(dǎo)科學(xué)時(shí)間、投資和新提案。

　　“在科學(xué)界，特別是一般的天文學(xué)中，仍然存在著對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的懷疑，對(duì)它是一個(gè)黑匣子的有效批評(píng) - 你有數(shù)億個(gè)參數(shù)，不知何故你會(huì)得到答案。但我們認(rèn)為，我們已經(jīng)在這項(xiàng)工作中非常有力地證明了機(jī)器學(xué)習(xí)可以勝任這項(xiàng)任務(wù)。你可以爭(zhēng)論解釋。但在這種情況下，我們有非常具體的結(jié)果證明了這種方法的力量。

　　研究團(tuán)隊(duì)的工作旨在為觀測(cè)數(shù)據(jù)的未來(lái)應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，通過(guò)使用模擬觀測(cè)來(lái)證明該方法的有效性。

　　該研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。

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