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瑞士科学家利用AI算法突破暗物质观测难题

2024/09/19新华网247

在探索宇宙奥秘的征途中,瑞士科学家取得了重大进展。洛桑联邦理工学院的研究团队成功开发出一种创新的人工智能算法,该算法能够精准地从复杂的天文观测数据中剥离出与暗物质相关的微妙信号,有效区分其与众多混淆信号的界限。这一成果标志着暗物质研究迈入了一个全新的智能分析时代。

该算法的核心在于深度学习技术,特别是“卷积神经网络”的应用,这一技术以其强大的图像处理能力而闻名。研究团队通过海量模拟数据,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,展现出了高达80%的准确率,能够清晰辨识出暗物质信号与其他干扰信号的区别。这一突破性成果已正式发表于国际知名学术期刊《自然·天文学》上。

暗物质,这一占据宇宙物质总量约85%的神秘存在,因其不发光、不参与电磁相互作用的特性,长久以来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研究其性质与分布。星系团,作为暗物质高度集中的区域,成为了研究暗物质行为的天然实验室。然而,星系团内部复杂的物理过程,如星系中央超大质量黑洞释放的能量对周围环境的扰动(“活动星系核反馈”),常常掩盖了暗物质信号的踪迹,给研究带来了巨大挑战。

面对这一难题,瑞士研究团队巧妙地将人工智能引入天文数据分析领域。他们通过构建多种模拟场景,涵盖了不同暗物质特性及“活动星系核反馈”效应下的星系团图像,为算法提供了丰富的“学习素材”。经过数千次模拟图像的输入与训练,该算法逐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。

此项研究的成功,不仅展示了人工智能在天文观测数据分析中的巨大潜力,也为未来暗物质乃至更广泛的天文学研究开辟了新的路径。其高度的适应性和可靠性,预示着AI将成为天文学研究不可或缺的强大工具,助力科学家们揭开宇宙更深层次的秘密。

关键词: 人工智能,智能机器人




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