新AI工具能消除天文學數據中的“噪聲” 獲得的結果與目前公認的宇宙模型一致

據物理學家組織網近日報道，日本天文學家開發出一種新的人工智能(AI)技術，其可以消除天文數據中由于星系形狀隨機變化而產生的“噪聲”，獲得的結果與目前公認的宇宙模型一致。研究人員稱，這一強大新工具可用于分析當前和計劃中的天文學調查獲得的大數據。

研究人員解釋稱，科學家可借助引力透鏡技術研究宇宙的大尺度結構，但在引力透鏡中，前景物體(如星系團)會扭曲背景物體(如遙遠星系)的圖像，而有些星系天生看起來就很古怪，鑒于此，這種觀察許多星系圖像的引力透鏡技術就遇到了一個問題：很難區分其圖像中出現的扭曲是由引力透鏡造成還是星系本身固有的——這被稱為形狀噪聲，是研究宇宙大尺度結構的限制因素之一。

為了消除形狀噪聲，日本一組天文學家首先使用世界上最強大的天文超級計算機Atreui Ⅱ，根據斯巴魯望遠鏡的真實數據生成了25000個模擬星系目錄。然后，他們在這些完全已知的人工數據集中加入真實的噪聲，并訓練人工智能從模擬數據中恢復前景物質。

經過訓練，人工智能工具能恢復以前無法觀察到的精細細節，然后，研究小組利用這個工具對覆蓋21平方度天空的真實數據進行處理，發現前景物質質量的分布與標準宇宙學模型一致。

研究小組解釋稱：“這項研究顯示了將觀察、模擬和人工智能數據分析等不同類型的研究結合起來的好處。在這個大數據時代，我們需要跨越專業之間的傳統界限，并使用所有可用的工具來理解數據。如果我們能做到這一點，將為天文學和其他科學領域的研究打開一扇新的窗口。”(記者劉霞)