廣州大學(xué)國家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心大灣區(qū)分中心教授王鋒、中國科學(xué)院云南天文臺研究員鄧林華和昆明理工大學(xué)教授馮松等人合作，開展了太陽耀斑預(yù)報與人工智能學(xué)習(xí)的交叉研究，利用深度學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建了更細(xì)粒度的預(yù)報太陽模型，這意味著在太陽耀斑預(yù)報方向上取得新的進展。日前，國際期刊《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。
太陽表面大氣存在著各種尺度的活動現(xiàn)象，這些活動現(xiàn)象主要是由磁場支配的。磁場結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，越容易儲存更多能量。當(dāng)儲存在磁結(jié)構(gòu)中的磁能過多，且磁場位形越復(fù)雜時，將會通過太陽爆發(fā)的形式釋放出能量，太陽耀斑即是太陽爆發(fā)活動的一種表現(xiàn)形式。太陽耀斑是發(fā)生在局部區(qū)域的一種劇烈的爆發(fā)活動現(xiàn)象，可以在短時間內(nèi)釋放出大量的能量，引起局部區(qū)域的瞬時加熱，向外發(fā)射各種電磁輻射，并伴隨粒子輻射突然增強。
日球?qū)哟艌鲇^測儀是太陽動力學(xué)天文臺搭載的一個濾光型觀測儀器，利用鐵吸收線測量太陽光球表面的多普勒移動、連續(xù)譜強度、視向磁場和活動區(qū)矢量磁場，用于研究太陽磁活動過程與內(nèi)部動力學(xué)過程之間的相互關(guān)系。日球?qū)哟艌鲇^測儀磁圖是目前全日面磁場測量中時空分辨率最好和精度最高的磁場數(shù)據(jù)。
合作研究團隊通過生成對抗網(wǎng)絡(luò)，彌補了樣本數(shù)量不足的耀斑類別，然后利用混合卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立了耀斑預(yù)報模型。與傳統(tǒng)方法相比較，此模型能自動提取信息特征，損失更少的信息，模型的訓(xùn)練也變得更高效更精確，真實技能統(tǒng)計得分平均值也有大幅提高。
太陽耀斑釋放出它以前儲存在磁場中的能量，是一個太陽活動區(qū)的磁能迅速轉(zhuǎn)化為等離子體流、粒子、輻射和熱的動能的過程。由于一個太陽周期中上升期的持續(xù)時間比下降期短，耀斑能量在這兩個階段的儲存和耗散的物理過程可能表現(xiàn)出不同的時空演化行為，因此對第24太陽活動周的上升期和下降期分別建立耀斑預(yù)報模型有重要價值。(趙漢斌)
