近日,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)攜手阿里云,在天文預(yù)測(cè)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展——全球首個(gè)太陽AI預(yù)測(cè)大模型“金烏”橫空出世。這款大模型基于阿里云通義千問系列開源模型構(gòu)建,針對(duì)M5級(jí)太陽耀斑的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率已突破91%,達(dá)到了同類預(yù)報(bào)中的頂尖水平。
太陽耀斑,作為太陽表面能量釋放的劇烈現(xiàn)象,會(huì)釋放出大量帶電高能粒子,這些粒子不僅影響地球的電磁環(huán)境,嚴(yán)重時(shí)甚至可能導(dǎo)致大規(guī)模停電,對(duì)在軌衛(wèi)星和空間站構(gòu)成安全威脅。根據(jù)能量大小,太陽耀斑被劃分為A、B、C、M、X五個(gè)等級(jí),其中M5級(jí)耀斑雖不及X級(jí)耀斑那般猛烈,但其對(duì)地球空間環(huán)境的影響依然顯著。
隨著太陽觀測(cè)數(shù)據(jù)的快速增長(zhǎng),尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來,數(shù)據(jù)量的激增使得傳統(tǒng)人工處理方式顯得力不從心。AI技術(shù)的引入,為太陽活動(dòng)預(yù)測(cè)提供了新的解決方案。相較于傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)模型,大模型在處理圖像等多模態(tài)數(shù)據(jù)方面更具優(yōu)勢(shì),能夠理解和推理復(fù)雜的物理關(guān)系,因此在太陽預(yù)測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
“金烏”太陽大模型正是基于阿里云Qwen-VL等模型,通過90多萬張?zhí)栃l(wèi)星圖像樣本的微調(diào)訓(xùn)練而成。該模型通過輸入上一時(shí)段的太陽物理參數(shù)和觀測(cè)圖像,能夠預(yù)測(cè)未來24小時(shí)內(nèi)太陽耀斑的爆發(fā)情況。“金烏”還能推測(cè)出下一時(shí)段的太陽物理參數(shù),并生成相應(yīng)的太陽模擬圖像,為科研人員提供了更為直觀、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)結(jié)果。
國(guó)家天文臺(tái)懷柔觀測(cè)基地主任林佳本表示:“阿里通義大模型在多語言處理和圖像識(shí)別方面表現(xiàn)出色,非常契合太陽預(yù)測(cè)的需求。對(duì)于科研機(jī)構(gòu)而言,利用已有的基礎(chǔ)模型進(jìn)行科學(xué)模型的研發(fā),相較于從頭開始訓(xùn)練大模型,無疑是一種更高效、更具可行性的選擇。”
“金烏”太陽大模型的誕生,不僅標(biāo)志著我國(guó)在太陽預(yù)測(cè)領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步,更為未來的科學(xué)研究提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。中科院國(guó)家天文臺(tái)還基于阿里通義千問系列模型,打造了“星語”大模型、全球首個(gè)水能糧大模型“洛書”以及珊瑚礁多模態(tài)大模型“瑤華”,這些模型在各自的領(lǐng)域同樣發(fā)揮著重要作用。
隨著“金烏”太陽大模型的不斷優(yōu)化和完善,相信其在太陽磁場(chǎng)起源等難題的研究中也將發(fā)揮越來越重要的作用,為我國(guó)的天文事業(yè)貢獻(xiàn)更多的智慧和力量。