日前，NASA發(fā)布消息稱，2009年發(fā)射升空的開普勒太空望遠鏡在距離地球2545光年的地方發(fā)現(xiàn)了另一個“太陽系”——共計8顆行星圍繞著一個暫時被命名為開普勒-90的恒星運動。在這項新發(fā)現(xiàn)中，NASA與谷歌聯(lián)合找出了該行星系統(tǒng)的第8顆行星：開普勒-90i，這使得人類首次在太陽系外，找到由8顆行星組成的行星系統(tǒng)。
已經(jīng)升空數(shù)年的開普勒望遠鏡能夠發(fā)現(xiàn)另一個“太陽系”，是來自人工智能的大力協(xié)助，“深度學習的人工智能在此次發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮了重要作用，對天文觀測來說意味著進入了一個新的時代?！焙商m代爾夫特理工大學航天學博士毛新愿對南方日報記者說。
隱藏的第八顆行星——體積是地球的1.3倍
開普勒-90i是一顆巖石星球，大小是地球的1.3倍，由于距離其主恒星更近，公轉(zhuǎn)周期僅為14.4天，平均溫度據(jù)信超過800華氏度（約426.7℃）
數(shù)年前，開普勒天文望遠鏡在2545光年外發(fā)現(xiàn)了一顆大小與太陽相近的恒星：開普勒-90。在隨后的觀測中，科學家發(fā)現(xiàn)了更多與太陽系相似的特征：開普勒-90擁有7顆行星，較小的行星距恒星更近，較大的行星占據(jù)外側軌道。
自2009年升空以來，開普勒太空望遠鏡收集了大量的數(shù)據(jù)，觀察了大約20萬顆恒星，每30分鐘拍攝一張照片，創(chuàng)造了約140億個數(shù)據(jù)點，而這140億個數(shù)據(jù)點，則可以轉(zhuǎn)化為約2萬億個可能的行星軌道。對于這些數(shù)據(jù)，科學家們過去主要通過自動化軟件或人工的方式找到那些信號強的行星。即便如此，這也是一個非常浩大的工程，耗時且耗費人力。此外，與恒星相比，太陽系外的行星不但體型小而且不發(fā)光，探尋難度非常大。
在這種困難之下，圍繞開普勒-90恒星運行的第8顆行星成了“漏網(wǎng)之魚”，一直隱藏在深處，不可探尋。
直到人工智能的出現(xiàn)，它才揭開面紗、顯露真顏。谷歌的人工智能對開普勒望遠鏡獲得的數(shù)據(jù)進行分析后，發(fā)現(xiàn)了圍繞恒星開普勒-90旋轉(zhuǎn)的第8顆行星開普勒-90i。毛新愿表示，這一發(fā)現(xiàn)讓開普勒-90身價倍增，與太陽系共同成為目前擁有最多已知行星（8顆）的恒星系統(tǒng)。
巨人的肩膀—— 開普勒天文望遠鏡
在擁有一個穩(wěn)定的觀測環(huán)境之后，開普勒望遠鏡開始采用“凌日法”來觀測行星，即行星在軌道上運行的時候擋在恒星前面時會導致恒星的亮度稍微降低，如果觀測到連續(xù)三次凌日，就可以確定它是顆凌日行星，從而得到它的軌道周期、大致體積等信息
在人工智能大顯神威之前，我們還是先了解一下被人工智能“踩過”肩膀的巨人——開普勒天文望遠鏡，沒有它的千里眼所帶來的視野，人工智能還是無處可用的。
2014年，開普勒啟動K2任務：在范圍更小的數(shù)據(jù)庫基礎上捕捉系外行星，并對其進行多項觀測。毛新愿表示，開普勒望遠鏡為了完成任務，練就了四大絕活：周期達372.5天的軌道、火眼金睛、明察秋毫與目不轉(zhuǎn)睛。
“開普勒望遠鏡現(xiàn)在運行在尾隨地球但處于外側的周期達372.5天的軌道上，它最大限度回避了太陽和地球的影響，能夠長期在穩(wěn)定平臺上觀測目標。”毛新愿說，而它回避的主要是太陽直接輻射和地球反照輻射的影響。
在擁有一個穩(wěn)定的觀測環(huán)境之后，開普勒望遠鏡的火眼金睛就要發(fā)揮作用了。它采用“凌日法”來觀測行星，即行星在軌道上運行的時候擋在恒星前面時會導致恒星的亮度稍微降低，就像是我們所觀測到的日食，只不過“月球”并不是一顆行星。如果觀測到連續(xù)三次凌日，就可以確定它是顆凌日行星，從而得到它的軌道周期、大致大小等信息。
然后，在此基礎上，開普勒望遠鏡還需要明察秋毫，在微弱的信號中進行準確判斷。開普勒觀測到的恒星與地球之間的距離以光年計算，如此遠的距離時恒星是一個不起眼的小點，而觀測它微弱的亮度變化更是難上加難，必須要求望遠鏡能夠看到極其微弱的細節(jié)。而開普勒望遠鏡的觀測精度達到了驚人的0.01%星等。“就好比是人的肉眼看一個極亮的探照燈，已經(jīng)看不到任何東西了，但此時有一粒極小的灰塵從燈前飛過對探照燈亮度造成的影響?！泵略刚f。
此外，值得注意的是，開普勒望遠鏡并不是一個“花心”的望遠鏡：發(fā)射后它的觀測目標定位在天鵝座附近的一小塊星空，每隔80天作出一定變化。它每次觀測數(shù)量多達14.5萬顆恒星，每隔30分鐘就會拍一張照片，并對比它們的區(qū)別，如果有任何一顆恒星出現(xiàn)亮度異常，就要繼續(xù)確認是否發(fā)生了行星凌日現(xiàn)象。
對于開普勒望遠鏡為何一直盯著天鵝座，毛新愿解釋稱，開普勒望遠鏡是做類似“抽樣調(diào)查”的方式研究宇宙中的類地行星，選擇天鵝座是因為距離合適，且人類對它了解較多。
人工智能——從零學習辨別系外行星
受人腦中神經(jīng)元之間連接方式的啟發(fā)，谷歌人工智能的工程師們開始利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術對開普勒數(shù)據(jù)進行篩查，發(fā)現(xiàn)了此前被忽視的圍繞開普勒-90旋轉(zhuǎn)的第8顆行星微弱的凌日信號。
開普勒望遠鏡的觀測成果汗牛充棟，這為人類搜尋系外行星提供了大量的支撐，但是也帶來了“生產(chǎn)力”不足的困擾。前面提到，對于開普勒望遠鏡所搜集到的信息，科學家們主要通過自動化軟件或人工的方式找到那些信號強的行星?！皩τ谝恍┒嘈行堑南到y(tǒng)，距離恒星過近的行星往往由于體積過小和公轉(zhuǎn)周期過快，很難被確認?！泵略刚f。
“谷歌人工智能”的高級軟件工程師克里斯托佛·沙律首先提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡技術對開普勒望遠鏡的數(shù)據(jù)進行分析。他認為，隨著數(shù)據(jù)采集技術的不斷升級，天文學正和其他學科一樣，慢慢陷入被海量數(shù)據(jù)淹沒的困境，于是，他對利用計算機技術搜尋系外行星產(chǎn)生了濃厚興趣。他說：“當數(shù)據(jù)太多、人工分析難以招架之時，正是機器學習‘大顯神威’之時。”
受人腦中神經(jīng)元之間連接方式的啟發(fā)，他們的人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術對開普勒數(shù)據(jù)進行篩查，發(fā)現(xiàn)了此前被忽視的圍繞開普勒-90旋轉(zhuǎn)的第8顆行星微弱的凌日信號。
據(jù)毛新愿介紹，研發(fā)團隊找科學家們要了15000組開普勒觀測到、并被科學家們花了數(shù)年后確認已經(jīng)是完全正確的信號，于是這套智能系統(tǒng)開始分析它們，從零學習如何辨別系外行星。
按照采訪時谷歌團隊技術負責人的說法：“僅僅用了兩個小時，它（人工智能）就能分析完所有的數(shù)據(jù)”。
而NASA的科學家們在用新數(shù)據(jù)對它進行考核之后說：“它的考試成績達到了96分?。?6%的正確率）”?！耙簿褪钦f科學家們用他們已經(jīng)確定的研究成果來考驗自我學習過的人工智能，100道題，這套人工智能系統(tǒng)答對了96道?！泵略刚f。
隨后，科學家們把自己以前完全搞不定的數(shù)據(jù)扔給它處理，尤其是那些擁有較多行星數(shù)量的系統(tǒng)。最終在人工智能的助力之下，研究團隊最終發(fā)現(xiàn)了第八顆行星—開普勒-90i。
目前，組成開普勒-90星系的八顆行星分別是“開普勒-90b”“開普勒-90c”“開普勒-90d”“開普勒90e”“開普勒-90f”“開普勒-90g”“開普勒-90h”和最新發(fā)現(xiàn)的“開普勒-90i”。此外，人工智能還發(fā)現(xiàn)了另外一顆恒星開普勒-80星系中的最小行星“開普勒-80g”。
毛新愿說，“這次的發(fā)現(xiàn)公布已經(jīng)告訴我們，人工智能開始涉足人類最頂級的科研，而未來發(fā)射的太空望遠鏡的數(shù)據(jù)必然也越來越多依靠它們來分析。如果真的發(fā)現(xiàn)了外星人的微弱信號，無疑也會是人工智能最先發(fā)現(xiàn)?！保戏饺請螅?/p>
（免責聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準確性及可靠性，但不保證有關資料的準確性及可靠性，讀者在使用前請進一步核實，并對任何自主決定的行為負責。本網(wǎng)站對有關資料所引致的錯誤、不確或遺漏，概不負任何法律責任。
任何單位或個人認為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識產(chǎn)權或存在不實內(nèi)容時，應及時向本網(wǎng)站提出書面權利通知或不實情況說明，并提供身份證明、權屬證明及詳細侵權或不實情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會依法盡快聯(lián)系相關文章源頭核實，溝通刪除相關內(nèi)容或斷開相關鏈接。 ）
