佐治亚大学新研究表明人工智能可以用来发

　　高角度分辨率项目（DSHARP）的磁盘子结构。Credit: University of Georgia

　　据美国物理学家组织网（by Alan Flurry, University of Georgia）：佐治亚大学的新研究表明，人工智能可以用来发现太阳系以外的行星。最近的研究表明，机器学习可以用来发现系外行星，这一信息可以重塑科学家如何探测和识别离地球很远的新行星。

　　“这项研究的一个新奇之处是分析行星仍在形成的环境，”该研究的主要作者、UGA富兰克林艺术与科学学院物理与天文学系博士生杰森·特里（Jason Terry）说。“机器学习很少应用于我们以前使用的数据类型，特别是用于观察仍在积极形成行星的系统。”

　　第一颗系外行星是在1992年发现的，虽然已知存在5000多颗，但这些行星是科学家最容易发现的行星之一。由于两个主要原因，很难看到处于形成阶段的外行星。它们距离地球太远，通常距离地球几百光年，它们形成的圆盘非常厚，比地球到太阳的距离还要厚。数据表明，这些行星往往位于这些圆盘的中间，传递着行星喷出的尘埃和气体的特征。

　　研究表明，人工智能可以帮助科学家克服这些困难。

　　“这是一个非常令人兴奋的概念证明，”天体物理学助理教授、外行星和行星形成研究小组的首席研究员、该研究的共同作者卡桑德拉·霍尔说。“这里的力量在于，我们专门使用计算机模拟生成的合成望远镜数据来训练这种人工智能，然后将其应用到真实的望远镜数据中。这在我们的领域中是前所未有的，并为詹姆斯·韦伯望远镜数据滚滚而来的大量发现铺平了道路。”

　　美国宇航局于2021发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜开创了红外天文学的新水平，为科学家们带来了令人惊叹的新图像和大量数据，以供分析。这只是该机构寻找系外行星的最新一次尝试，这些行星在银河系中分布不均。

　　Nancy Grace Roman天文台是一台2.4米的观测望远镜，计划于2027年发射，将寻找暗能量和系外行星，这将是下一次在能力和信息和数据传递方面的重大扩展，以便为生命梳理宇宙。

　　韦伯望远镜为科学家提供了以极其明亮、高分辨率观察系外行星系统的能力，而形成环境本身是他们确定最终太阳系时非常感兴趣的主题。

　　特里说：“获得好数据的潜力正在爆炸，因此这是一个非常令人兴奋的时期。”。

　　新的分析工具至关重要

　　迫切需要下一代分析工具来迎接这一高质量的数据，因此科学家可以将更多的时间花在理论解释上，而不是仔细梳理数据并试图找到微小的签名。

　　特里说：“从某种意义上说，我们只是做了一个更好的人。”。“在很大程度上，我们分析这些数据的方式是，你有几十张、几百张特定磁盘的图像，你只需仔细查看并问‘这是摆动吗？’然后进行十几次模拟，看看这是不是摆动，……很容易忽略它们，它们真的很小，这取决于清洁，因此，这种方法是一种，非常快，二是，它的精度可以得到人类想要的行星小姐。”

　　特里说，这就是机器学习已经可以实现的目标，它可以提高人类节省时间和金钱的能力，并有效地指导科学时间、投资和新提案。

　　“在科学界，尤其是天文学界，对机器学习和人工智能仍然持怀疑态度，对它是一个黑匣子，你有数亿个参数，不知怎么你就得到了答案，这是一种有效的批评。但我们认为，在这项工作中，我们已经非常有力地证明了机器学习能够胜任这项任务。你可以就解释进行争论。但在这项研究中我们有非常具体的结果证明了这种方法的威力。"

　　研究团队的工作旨在为未来在观测数据上的应用奠定具体基础，通过使用模拟观测来证明该方法的有效性。

　　这项研究发表在《天体物理学杂志》上。