2月20日，清華大學(xué)自動(dòng)化系成像與智能技術(shù)實(shí)驗(yàn)室戴瓊海院士團(tuán)隊(duì)、天文系副教授蔡崢團(tuán)隊(duì)理工融合的研究成果，以長(zhǎng)文“優(yōu)先發(fā)表”于國(guó)際期刊《科學(xué)》。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的AI天文觀(guān)測(cè)增強(qiáng)模型“星衍”（ASTERIS），成功突破天文觀(guān)測(cè)深度極限，大幅提升詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡探測(cè)能力。
當(dāng)前傳統(tǒng)天文觀(guān)測(cè)依賴(lài)硬件升級(jí)，已陷入邊際效應(yīng)瓶頸，加之復(fù)雜的時(shí)空異質(zhì)噪聲干擾，極暗弱天體探測(cè)難度極大。清華團(tuán)隊(duì)立足科學(xué)問(wèn)題、海量數(shù)據(jù)、人工智能和計(jì)算光學(xué)原理的深度耦合，歷經(jīng)技術(shù)沉淀打造出“星衍”模型。該模型創(chuàng)新性地構(gòu)建光度自適應(yīng)篩選機(jī)制，對(duì)噪聲與天體光度聯(lián)合建模，同時(shí)采用“分時(shí)中位，全時(shí)平均”優(yōu)化策略，剔除瞬態(tài)干擾、提升暗弱信號(hào)信噪比，既保證信號(hào)高保真還原，又嚴(yán)格保障天文數(shù)據(jù)的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。
實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，“星衍”將韋布望遠(yuǎn)鏡探測(cè)深度提升1個(gè)星等，光子收集效率提升近一個(gè)數(shù)量級(jí)，等效觀(guān)測(cè)口徑從6.4米提升至近10米。依托該模型，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)160余個(gè)宇宙大爆炸后2億至5億年的高紅移候選天體，數(shù)量為過(guò)往研究的3倍，繪制出迄今最深邃的極致深空星系圖像，為探索宇宙黎明時(shí)代的星系起源提供了全新關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
“星衍”具備強(qiáng)大泛化能力，無(wú)需人工標(biāo)注即可適配多類(lèi)望遠(yuǎn)鏡與多波段觀(guān)測(cè)，已成功應(yīng)用于空間與地面天文觀(guān)測(cè)設(shè)備。此項(xiàng)成果是AI與天文科學(xué)交叉創(chuàng)新的典范，推動(dòng)天文觀(guān)測(cè)從硬件堆疊向智能增益轉(zhuǎn)型，將為人類(lèi)探索宇宙起源等前沿科學(xué)問(wèn)題提供核心技術(shù)支撐。
編輯：李華山
