Учени използват изкуствен интелект, за да симулират и предскажат слънчеви събития

Съвместна работа между изследователи от Университета в Грац в Австрия и Института за наука и технологии Сколково в Русия използваха изкуствен интелект за изследване на магнитното поле в горната атмосфера на Слънцето, казва се в прессъобщение.

Слънчевото магнитно поле е слабо изследвана област от астрономите. Дори след векове на наблюдение на Слънцето, имаме само ограничена информация за това как се образуват слънчевите петна или дали ще доведат до събития като изригване или королнално изхвърляне на маса.

Големи количества електромагнитна радиация напускат Слънцето по време на тези събития, определяйки нашето космическо време. Тъй като човечеството се стреми да се отдалечи от удобствата на нашата атмосфера, способността да предсказваме космическото време ще бъде решаваща част от нашето оцеляване в изключително суровите условия на космоса.

Настоящите ни възможности да наблюдаваме магнитното поле на Слънцето ни позволяват да видим само повърхността на Слънцето. Въпреки това, натрупването и освобождаването на енергия се случва по-високо в короната, в атмосферата на Слънцето.

Използване на ИИ за симулиране на магнитните полета на Слънцето

ИИ е използван за ускоряване на темпото на открития в много области на изследване, вариращи от откриване на лекарства до компютърни науки. Изследователи от Грац и Сколково използваха невронна мрежа, която беше обучена с данни от физиката и интегрирани данни от наблюдения с модел на магнитно поле.

Това помогна на изследователите да постигнат цялостно разбиране на връзките между наблюдаваните явления и основната физика, която се случва на слънчевата повърхност.

За да определят дали моделът работи, изследователите след това симулираха еволюцията на слънчева активна област. ИИ моделът се нуждаеше само от 12 часа изчислително време, за да симулира обрата на събитията, които ще се случат през следващите пет дни.

Предсказване на слънчеви събития

След това екипът допълнително използва своята изчислителна система за изследване на свободната магнитна енергия в короналния обем. Събития като коронално изхвърляне на маса са свързани с короналния обем и наблюдението на ултравиолетовото лъчение потвърди точността на метода. По-късно изследователите наблюдават намаляване на свободната енергия в тези региони, които са очаквани резултати след слънчево изригване.

„Използването на ИИ техники за числени симулации ни позволява да включим по-добре данни от наблюдения и притежава голям потенциал за по-нататъшно усъвършенстване на нашите възможности за симулация“, казва Татяна Подлачикова, асоцииран професор в Сколково. „Да използваме изкуствен интелект в този контекст представлява трансформиращ скок напред“.

Бързият темп на изчисление, постигнат в тези симулации, помогна на изследователите да направят своите прогнози в почти реално време.

„Изчислителната скорост има значителни обещания за подобряване на прогнозите за космическото време и напредване на познанията ни за поведението на Слънцето“, добави Подлачикова.

Резултатите от изследването са публикувани в Nature Astronomy.