定位20萬顆星星只需10秒，AI神器撩開宇宙面紗

官菁

云+AI+充沛算力，將為更多領域探索加上無限可能。

前不久，北上廣迎來了各自2019年最后一件大事，北京迎來了2019年的第一場雪和最后一場雪，廣東迎來了2019年的第一個秋。上海就厲害了，迎來了2019年SKA工程與運行大會。

SKA：探索宇宙的神器

什么是SKA？

如果你也曾在深夜仰望過深邃蒼穹、思索過浩瀚星空，那么非常有必要了解這個人類歷史上最大的科學工程之一。

SKA平方公里陣列射電望遠鏡（Square Kilometre Array），是國際天文學家們計劃建造的世界最大綜合孔徑射電望遠鏡，是即將在澳大利亞和南非建造的新一代射電望遠鏡項目。

SKA干什么用？

它可能將被用來探測宇宙黎明和黑暗時期，研究星系演化、宇宙學與暗能量，驗證宇宙中有沒有其他生命、尋找地外文明，利用脈沖星和黑洞檢驗強引力場，研究宇宙磁場的起源和演化等。

正如SKA總干事Philip Diamond介紹的：“這個項目的目的是觀察宇宙，了解我們在宇宙中的位置，從大爆炸到我們銀河系和太陽所在的局部區域。但它的價值，除了用于天文研究外，還將給人們帶來許多技術和計算等方面的創新。”

用這個神器追逐和探索星辰大海，會遇到什么難題呢？

擋住宇宙真相的數據面紗

每一個真相面前往往都覆蓋著層層面紗，而SKA就是那根想要撩開宇宙面紗的手指。憑借超高靈敏度、超大視場、超快巡天速度和超高分辨率，SKA繪制天空圖譜的速度將數倍于現有設施，對天空的觀測將顯示出前所未有的細節。

但由此而來的問題是，也將產生前所未有的數據。海量數據不可怕，可怕的是迷失在數據的海洋里。

資料顯示，SKA建成后每年存檔大約600PB的數據，數據流量10倍于目前全球的互聯網，數據存儲和數據分析都是該項工程面臨的重大挑戰。而且SKA設施將遍布南北半球、三個大洲，要讓這些數據跋山涉水與其他研究機構共享，數據傳輸也是一個大問題。

數據一日不能得到有效處理，宇宙的真相就一日藏在面紗之后。這就好比我們好不容易來到一座埋滿寶藏的礦山，卻遇上迷霧找不到入口。明知寶藏就在眼前，偏偏進又進不去背又背不走。

那么，如何挖掘數據的價值信息，撩開面紗？

上海天文臺給出了答案：華為云AI。

挖掘數據的價值信息，撩開面紗需要多種技術有效結合。

云+AI+充沛算力，為探索提供無限可能

我們都知道云計算對于各產業帶來的意義：將數據跨越空間進行協作部署，根據自身需求變化彈性購置資源，隨時在云端共享軟件能力的更新。要解決海量數據的存儲、運輸和分析問題，云+AI+充沛算力可以說是當下最有效的途徑。

依托于華為云的彈性存儲服務，海量數據得以被快速且靈活地存儲，同時也降低了數據的訪問門檻。針對海量數據分析，當前全球最快的AI訓練集群、華為云AI昇騰集群服務則按需提供澎湃算力，大大縮短SKA天文研究進程。

其一，對宇宙中星體進行定位和分類。

過去，使用傳統方法處理SKA先導項目星空觀測數據時，僅僅一次對南半球星空中大約20多萬顆星體的定位和識別，天文學家就需要169天才能完成。

而現在，上海天文臺與華為合作，通過深度學習方法訓練AI模型，并利用華為云AI昇騰集群服務的世界頂級AI強勁算力，僅用時10秒即可完成此任務。同時AI模型的平均精度均值mAP可以達到81%，極大提高了科研效率。

其二，對宇宙中星體進行科學研究。

除了對宇宙中星體進行定位和分類，在華為云的全棧AI能力之下，上海天文臺也得以將更多AI能力帶入科研之中，比如脈沖星信號識別的研究。

該研究展開來說，就是基于數十萬的脈沖星信號數據，利用華為云AI昇騰集群服務，在短時間內訓練并建立AI脈沖星識別模型，解析該圖片是否為脈沖星信號，識別精準率和召回率均高達98%以上。

對于天文研究項目中云和AI的應用前景，正如SKA區域中心指導委員會中方代表、上海天文臺SKA課題組長安濤表示：“對于計算和存儲靈活的資源配置，云提供了一個很好的解決方案，這是未來SKA科學計算的一個趨勢。”

但云+AI+充沛算力，將為更多領域探索加上無限可能。

未來，華為云AI昇騰集群服務將在石油勘探、氣象預測等領域，持續將AI普惠，讓千行百業都能夠享受“行業+AI”帶來的驚喜改變。