上海天文臺攜手華為云，開啟宇宙探索新征程

浩瀚的星空和神秘的宇宙一直以來是人類探索的目標。幾個世紀以來，天文學家不斷建造高性能望遠鏡，并且改進觀測和數(shù)據(jù)分析技術，從而擴展探索宇宙的廣度和深度。

近日，在2021世界人工智能大會期間，展區(qū)有一個“基于人工智能的天體自動識別和分類”展板吸引了眾多參觀者，這是來自于中國科學院上海天文臺和華為公司的研發(fā)成果。

人類正在建造史上規(guī)模最大的科學裝置——平方公里陣列Square Kilometre Array射電望遠鏡（以下簡稱SKA），SKA將被用來探測宇宙的起源、引力波、暗物質(zhì)和暗能量、星系演化、磁場起源、以及尋找地外文明。SKA的觀測設施建在澳大利亞和南非，其數(shù)據(jù)處理和科研網(wǎng)絡將遍布全球。

中國作為SKA核心成員國之一，積極參加SKA天文臺建設和SKA區(qū)域中心建設。在2029年SKA第一階段（10%規(guī)模）建成的時候，每年就要分析處理600PB的科學數(shù)據(jù)。

當海量天文數(shù)據(jù)已經(jīng)到達人類無法處理的“極限”，宇宙探索又該如何繼續(xù)？

基于對華為公司創(chuàng)新能力的認可，中科院上海天文臺與華為簽署了SKA項目的戰(zhàn)略合作協(xié)議?；诖藚f(xié)議，華為將運用自身在人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)、云計算、以及高性能計算的能力，并結合上海天文臺在射電天文方面的優(yōu)勢，共同推進中國SKA區(qū)域中心的建設，致力于用云與AI賦能宇宙探索。

在2019年華為全聯(lián)結大會開幕式上，華為輪值董事長胡厚崑先生重磅發(fā)布了全球最快AI訓練集群Atlas900，總算力達到256～1024PFLOPS，并展示了華為聯(lián)合上海天文臺與SKA國際組織共同完成了一個天文探索的案例。

這個工作針對天體分類這一經(jīng)典問題，使用深度學習方法訓練天體識別的AI模型，在一張有20萬顆星系的星空圖上，Atlas900只用了10秒就完成了以往需要100多天才能完成的天體搜索、歸檔、分類的工作，展示了AI在天文研究中的強大威力。

SKA天文臺總干事菲利浦·戴蒙德先生高度贊揚了上海天文臺與華為公司的合作，指出“對未知的探索是SKA全球項目的驅(qū)動力，AI對SKA海量數(shù)據(jù)快速處理和分析有不可估量的價值”。

近期，上海天文臺安濤研究員領導的SKA團隊在“AI+天文”的交叉研究領域有了新突破，發(fā)布了名為“河圖”的搜星工具。“河圖”對深度學習的網(wǎng)絡模型進行了改進，大幅度提升了網(wǎng)絡模型的性能，兼顧了識別精度和計算成本，對天體識別的平均精度從之前的81%提高到94%。

“河圖”還增加了圖像中的多尺度特征提取，非常有利于特殊形態(tài)的延展天體識別，這是傳統(tǒng)軟件不具備的能力。

“河圖”的相關實驗都是在中國SKA區(qū)域中心原型機上完成的，這是在華為公司支持下，上海天文臺牽頭建成的世界上首臺SKA區(qū)域中心原型機，連續(xù)兩年入選中國十大天文科技進展，也獲得了SKA國際組織的高度評價。

 “河圖”能夠?qū)χ旅茉春脱诱乖催M行快速定位、識別和分類，極大地方便天文學家的研究，“河圖”還具有良好的可拓展性，借助華為云的超級算力和靈活配置，將開啟宇宙探索的新征程。

浩瀚星空，神秘宇宙，還存在大量的未知。未來，華為云將攜手中科院上海天文臺進一步探索宇宙的奧秘。