“人工智能”发现类太阳系

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“人工智能”发现类太阳系

来源:广州日报 日期:2017-12-18

 

太阳系和“开普勒90”行星系统



  “开普勒90i”



  行星凌日



  开普勒太空望远镜


  距离地球2545光年 公转周期仅14.4天 不适宜人类居住

  一直以来,在人们的认知中,人类生活的太阳系是围绕单个恒星周围已知行星数量最多的行星系统,直至NASA宣布发现第二个“类太阳系”行星系统——这个系统同样由一个恒星和8颗行星组成,只不过,由于行星和恒星之间的距离太近,这些行星都不适宜人类生存。这无疑是人类太空探索中的一个突破性发现,但比这个发现更具意义的是其被发现的方式——NASA是借助人工智能技术中的机器学习技术发现这个“类太阳系”的。这意味着,借助人工智能技术,未来人类探索太空的边界和可能性将得到最大限度的拓宽。

  当地时间14日(北京时间15日凌晨2:00),美国航空航天局(NASA)举行新闻发布会,正式宣布发现除太阳系外拥有最多行星的行星系统,这个围绕恒星“开普勒90”运行的行星系统距离地球约2545光年,同样由8颗行星组成。此前,太阳系一直是人类所知的围绕单个恒星周围已知行星数量最多的行星系统,“开普勒90”行星系统的发现是人类太空探索史上的一个重大突破。

  炽热星系:温度达427摄氏度

  “‘开普勒90’行星系统就像一个‘迷你太阳系’。”德克萨斯大学奥斯丁学院天文学家范德伯格在发布会上说,“从最接近‘开普勒90’的行星开始,这些行星大致依照体积从小到大的顺序排列,但所有行星之间的距离都比太阳系中的行星更近。”

  据介绍,组成“开普勒90”行星系统的8颗行星分别是“开普勒90b”“开普勒90c”“开普勒90i”“开普勒90d”“开普勒90e”“开普勒90f”“开普勒90g”“开普勒90h”。其中“开普勒90i”是此次新发现的行星,它是该系统中最小的行星,信号也比传统手段能识别出的行星弱,正是它的发现令“开普勒90”行星系统的行星数目升级到与太阳系一样多。

  “开普勒90i”在行星系统中的地位类似太阳系中的地球,地表同样布满岩石,“不过‘开普勒90i’可不是一个我想去的地方,它的表面可能太热了。”范德伯格说,“开普勒90i”的平均温度约427摄氏度,与太阳系中的水星相当。此外,“开普勒90i”环绕恒星公转的周期仅为14.4天。

  最大功臣:人工智能技术带来探索突破

  相比“迷你版太阳系”的发现,更令科学家兴奋的是“迷你版太阳系”的发现方式,这个行星系统是由科学家借助谷歌公司的机器学习技术发现的。机器学习技术的本质在于计算机通过人工智能技术实现“自我学习”,在这次发现中,谷歌下属“谷歌人工智能”高级软件工程师谢纽和天文学家范德伯格训练一台计算机学习如何去对开普勒望远镜获得的海量恒星亮度数据进行分析,并从中检测那些可能暗示有系外行星存在的异常信号。

  首先,他们使用此前已经筛选过的1.5万个信号案例来训练一个计算机神经系统网络,让它学会识别开普勒望远镜收集的行星信号。在这一训练测试中,人工智能对于真实系外行星信号和假信号的判断准确率达到了96%以上。

  随后,当计算机系统已经“学会”如何识别行星信号之后,研究小组尝试让计算机对周围已发现有行星存在的670颗恒星的归档数据再次进行筛查,并在这些数据中发现了两个此前在进行人工分析时被忽略的微弱异常信号,最终证明这两颗行星为“开普勒90i”和“开普勒80”行星系统中的第6颗行星“开普勒80g”。

  未来空间:

  搜索类似地球的行星

  “正如我们所料,在我们之前已经分析过的开普勒太空望远镜数据中仍然隐藏着令人兴奋的新发现,等待着采用合适的新工具或者新技术去揭示它。这一发现表明我们的这些数据在未来多年内都将是开展创新研究的珍贵宝藏。”NASA天体物理学部门主管赫兹说。自2009年发射升空后,开普勒太空望远镜在太空中记录行星凌日(当行星经过恒星前面时,光线变暗)的现象,帮助科学家追踪可能存在的行星,至今开普勒太空望远镜已收集了大约150000颗星体的信号。