“我們可能正站在類似上世紀80年代個人計算機和本世紀初互聯網的歷史節點。”日前,談起人工智能(AI)對天文學的影響時,清華大學講席教授、中國天眼(FAST)原首席科學家李菂,作了一個耐人尋味的比喻。

4月7日-9日,中國科學院國家天文臺、之江實驗室共同舉辦的“人工智能賦能的天文學開放科學會議”在浙江杭州開幕,為期三天的活動集聚了來自全球22個國家,240余位天文臺、高校、研究機構等負責人以及專家學者。

在多式多樣的討論中,AI將如何帶來顛覆性變革,成為反復思考的議題。與此同時,國內外天文學家們正在探尋更緊密的合作,也成為會議傳遞出的一大積極信號。

人工智能將如何重塑人類探尋宇宙的方式?讓我們站上“前沿”,隨著天文學家們的眼光,暢想未來。

AI與天文學,一場正在進行的“雙向奔赴”

在之江實驗室的樓頂,正矗立著一雙仰望星空的AI“眼睛”——

李菂教授提出并和之江實驗室團隊共同研發的“相場望遠鏡”,已經進入系統調試和環境檢測階段。預計今年年底前,會收集到首批天文信號。

據介紹,這只AI“眼睛”,看得快、看得遠、看得廣,還擁有自主判斷和篩選的能力。

“在人類眨眼的瞬間,它可以記錄下整個星空的變化。”李菂介紹。傳統天文望遠鏡如同“狙擊槍”,聚焦特定天區;相場望遠鏡則更像“廣角鏡頭”,以亞毫秒級速度掃描全天四分之一區域,捕捉以快速射電暴為代表的等轉瞬即逝的動態宇宙現象。

人工智能和天文學的“雙向奔赴”,正體現在天文領域大量的數據處理需求。西班牙加那利群島天體物理研究所的天文學家Carlos Gutierrez在接受記者采訪時感嘆:“天文學與豐富多元的AI模型就是天作之合。”他解釋,AI能夠整合來自地面和太空望遠鏡的數據,極大提升了天文觀測的效率。

以之江實驗室研發的相場望遠鏡為例,在自主“攝影”時,它每秒都會產生數千張圖像,遠超人工處理極限。“過去,兩個學生熬夜,可以分析一萬張圖,現在AI一天能處理百萬張,且錯誤率更低。”李菂表示,“這樣的‘高效助手’,能幫助我們抓住時間,拓展動態宇宙觀測的時間前沿。”

顛覆性變革下,未來有哪些科學暢想?

“但AI的價值遠不止于‘工具性輔助’,未來可能5年,可能10年,它會從‘助手’變為‘提問者’,帶領人類觸及未知維度。”李菂說道。

這和中國工程院院士、之江實驗室主任王堅的想法不謀而合。開幕報告中,他提出,在AI時代,它不僅僅幫助我們解決我們提出的問題,它還幫助我們生成以前從未解決過的問題。“這是新技術的美妙之處。”

而人工智能“提問者”角色的變化,正在模糊人類與機器合作的邊界。“引發質變的,可能是我們沒有預想過的設備或研究模式,甚至是‘新研究主體’的誕生。”李菂提出了一個有趣的預測,也許未來的研究機構可能由“人機混合體”主導,或是虛擬的AI集群,它們將提出人類難以構想的問題。

這種顛覆并非空談。曾有科學家做過這樣的實驗:當“喂”給AI天體運動的數據,這位“二進制”領域的哥白尼,在未接受過經驗知識教育的情況下,就能自主推導出“日心說”的模型。李菂笑言:“未來某篇論文的署名,也可以是一只貓,以及它背后的深度學習大模型。”

時代下的我們,可以做些什么?

未來暢想下,當“好奇的貓”,也擁有了“認知平權”,有探索精神的年輕人們,也可以充分抓住機遇。

“AI可以把更多人帶入科學領域,”利茲貝克特大學教授John Baruch表示,“有了AI的助力,年輕人們可以更‘輕松’地追求自己的興趣。”

而對于如何面對AI帶來的不確定性,李菂的回答很務實:恐懼毫無意義。越是年輕越要擁抱“工具”。他要求學生們在提交論文前,先通過幾種大模型潤色和修改。“不要忘記,手藝越好的工匠,運用‘工具’也會更得心應手。因為創造力、判斷力和審美都屬于人類。”

會議期間,之江實驗室聯合國家天文臺共同研發的天文領域基礎模型AstroOne、SpecCLIP恒星光譜基座模型、FALCO時域光變模型進行了集中“亮相”,平臺、數據、模型、知識的全面共享將為天文領域科技合作與發展注入新的動力。

同期發布的《人工智能賦能的天文學開放科學白皮書》及“全球開放天文學研究計劃”,進一步詮釋了合作和開放的科研新范式——當各國天文學家們共同合作、資源共享,將合力探索更廣袤的宇宙,保護原始的星空,以及為世界人民和廣大青少年帶來更多更有價值的科普資源……

來源: 潮新聞

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