8 月 28 日消息,據(jù) IBM 中國今日消息,IBM 與美國國家航空航天局(NASA)聯(lián)合發(fā)布了一款開創(chuàng)性的開源基礎(chǔ)模型,可理解高分辨率的太陽觀測數(shù)據(jù),從而預(yù)測太陽活動對地球和太空技術(shù)的影響。
該模型名為“Surya”(梵語意為“太陽“),它提供了一種創(chuàng)新工具,幫助保護(hù) GPS 導(dǎo)航、電網(wǎng)、電信等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施免受太陽天氣變化的影響。
太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射可能會摧毀衛(wèi)星、干擾航空導(dǎo)航、引發(fā)停電,并對宇航員構(gòu)成嚴(yán)重的輻射風(fēng)險。隨著人類對太空技術(shù)的依賴不斷加深,以及深空探索計(jì)劃的持續(xù)推進(jìn),準(zhǔn)確的太陽天氣預(yù)報變得至關(guān)重要。
IBM 研究院歐洲、英國及愛爾蘭地區(qū)負(fù)責(zé)人 Juan Bernabe-Moreno 表示:“這一成果可以理解為‘太空天氣預(yù)報’,和災(zāi)害天氣事件的預(yù)案一樣,我們也需要為太陽風(fēng)暴制定應(yīng)對之策。Surya 提供了前所未有的預(yù)測能力,它不僅是一項(xiàng)技術(shù)成就,更是保護(hù)科技文明免受我們賴以生存的恒星(太陽)影響的關(guān)鍵一步?!?/p>
傳統(tǒng)的太陽天氣預(yù)報依賴對太陽表面的局部衛(wèi)星觀測,一直以來,研究人員難以對太陽天氣進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報。Surya 基于經(jīng)過精心整理、大規(guī)模的高分辨率太陽物理學(xué)數(shù)據(jù)集進(jìn)行訓(xùn)練,解決了這一傳統(tǒng)的局限性。該數(shù)據(jù)集旨在幫助研究人員更好地研究和評估關(guān)鍵的太空天氣預(yù)報任務(wù)。Surya 已在多項(xiàng)任務(wù)中進(jìn)行了測試,包括預(yù)測太陽耀斑、太陽風(fēng)速度、太陽極紫外光譜,以及太陽活躍區(qū)的出現(xiàn)。
研究人員表示,在早期測試中,太陽耀斑分類的準(zhǔn)確率提升了 16%,相較于以前的方法取得了長足進(jìn)步。
除了二元太陽耀斑分類任務(wù)外,Surya 還首次以可視化的方式預(yù)測了太陽耀斑,可提供高分辨率的圖像,預(yù)測最多未來兩小時耀斑可能出現(xiàn)的位置。
Surya 的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來自 NASA 太陽動力學(xué)天文臺(Solar Dynamics Observatory)歷經(jīng)九年收集的高分辨率太陽觀測數(shù)據(jù)。這些圖像的大小是普通 AI 訓(xùn)練數(shù)據(jù)的 10 倍,因此需要定制化的多架構(gòu)解決方案來處理海量數(shù)據(jù),同時確保高效率。最終模型具備前所未有的空間分辨率,能夠以普通 AI 訓(xùn)練無法實(shí)現(xiàn)的規(guī)模和上下文,解析太陽特征。
該模型是 IBM 和 NASA 廣泛合作的一部分,雙方旨在利用 AI 技術(shù)探索地球及太陽系,并于此前發(fā)布了包含地理空間模型和天氣模型的 Prithvi 基礎(chǔ)模型系列。去年,IBM 和 NASA 在 Hugging Face 平臺上發(fā)布了開源的 Prithvi 天氣模型,供科學(xué)家及更廣泛的群體開發(fā)短期、長期的天氣及氣候預(yù)測應(yīng)用。
該模型已發(fā)布在 Hugging Face 開源平臺,旨在加快科學(xué)發(fā)現(xiàn)進(jìn)程,助力全球科研與技術(shù)社區(qū)共享 AI 技術(shù)。研究人員還發(fā)布了已知規(guī)模最大、系統(tǒng)整理的太陽物理學(xué)數(shù)據(jù)集,加速數(shù)據(jù)驅(qū)動的太空天氣研究。