NASA和Google聯(lián)合宣布：谷歌的人工智能和開普勒天文望遠(yuǎn)鏡共同了發(fā)現(xiàn)「第二個太陽系」 ，AI在這其中發(fā)揮了怎樣的作用？

NASA的科學(xué)家利用AI系統(tǒng)的強(qiáng)大計算能力對開普勒望遠(yuǎn)鏡獲取的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化篩選，并在已經(jīng)歸檔的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了一個此前在進(jìn)行人工分析時被忽略的微弱異常信號，最終證明這是恒星開普勒-90周圍存在的第八顆行星。

簡單的說，Google的AI技術(shù)提高了對開普勒數(shù)據(jù)的分析效率。通俗的講，google的AI讓處理數(shù)據(jù)的能力更加智能化和高效了，就好比以前的計算機(jī)提高了人腦的計算效率一樣。

那么，這項技術(shù)的神秘面紗是什么？開普勒望遠(yuǎn)鏡所收集的數(shù)據(jù)又是什么呢？這項技術(shù)為何能高效處理這些數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)“第二個太陽系”的呢？

首先我們來回答第一個問題——谷歌的這項AI技術(shù)是什么？

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑理念是受到生物（人或其他動物）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的運(yùn)作啟發(fā)而產(chǎn)生的人工智能技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被用于解決各種各樣的問題，這些問題都是很難被傳統(tǒng)基于規(guī)則的編程所解決的，例如機(jī)器視覺和語音識別。神經(jīng)元在通過簡單計算后將相關(guān)信息傳遞給下一級的神經(jīng)元進(jìn)行繼續(xù)處理，以此類推。通過這種方式，計算機(jī)可以學(xué)會識別貓貓狗狗。當(dāng)然，通過學(xué)習(xí)開普勒太空望遠(yuǎn)鏡的光線信號，也可以用來識別地外行星。

第二個問題——開普勒望遠(yuǎn)鏡所收集的數(shù)據(jù)是什么？

先來了解地外行星偵測法——凌日法。如果一顆行星從母恒星盤面的前方橫越時，將可以觀察到恒星的視覺亮度會略微下降一些，這顆恒星變暗的程度取決于行星相對于恒星的大小。開普勒太空望遠(yuǎn)鏡使用的就是凌日法，望遠(yuǎn)鏡在長時間里對超過十萬顆恒星進(jìn)行監(jiān)視，掃描并記錄每一顆恒星在不同位置的亮度變化。這種呈U形的明暗信號變化模式通過白色的線條來表示。下圖中藍(lán)色的點(diǎn)狀分布，正是 NASA 在分析這些光變曲線后，得出“開普勒天體”的數(shù)據(jù)。

第三個問題——這項技術(shù)為何能高效處理這些數(shù)據(jù)以此來發(fā)現(xiàn)“第二個太陽系”？

簡單來說，是科學(xué)家讓電腦學(xué)會了辨認(rèn)行星的特征。

過往，天文學(xué)家尋找系外行星的主要途徑是通過自動化軟件（使用的是特定編程，不具備AI的智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)）或人工來對大量產(chǎn)生于開普勒望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。過去四年，開普勒望遠(yuǎn)鏡每 30 分鐘拍攝一張照片，創(chuàng)造了約 140 億個數(shù)據(jù)點(diǎn)。這 140 億個數(shù)據(jù)點(diǎn)可以轉(zhuǎn)化為大約 2 萬億個可能的行星軌道！對于計算能力最強(qiáng)大的計算機(jī)來說，這樣的分析也是一個浩大的工程，而且會非常耗時。為了讓這樣的分析過程更快更有效，研究人員們轉(zhuǎn)向了機(jī)器學(xué)習(xí)。

研究人員通過訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，讓計算機(jī)學(xué)會了識別行星從恒星前方橫越時產(chǎn)生的微弱信號（注意：先前的技術(shù)是不能讓“計算機(jī)自己”識別這些信號的，需配合人的操作才行，這樣先前的工作效率就低了很多）。

在使用這種技術(shù)對已知的 670 個多行星系統(tǒng)的掃描過程中，發(fā)現(xiàn)了行星開普勒 90i——恒星開普勒-90周圍發(fā)現(xiàn)的第8顆行星（位于第六軌道）。至此，人類在太陽系外發(fā)現(xiàn)第一個由8個行星構(gòu)成的行星系，也就是第二個太陽系。（下圖上面一排是“第二個太陽系”，下面一排是我們的太陽系）。

實際上：Google已經(jīng)開始將這套AI用在開普勒觀測到的15萬顆恒星數(shù)據(jù)上。下圖中橙色區(qū)域為此次已經(jīng)探索的區(qū)域，而廣闊的未被探索區(qū)域（藍(lán)色）中有可能還有大量的行星未被發(fā)現(xiàn)，預(yù)計不久之后又會有新的消息曝出，說不定會發(fā)現(xiàn)類似地球的行星，更多的“太陽系”。

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