人类对宇宙的探索是无止境的,这是由好奇心所驱使的,正如对基础科学的研究也是因为好奇心而得以发展的。探索神秘的宇宙是人类的一大挑战,而主动研究宇宙,主动迎接这一挑战的意义在于展现了人类攻坚克难的勇气,促使一代又一代的人永不停息地推动科技的进步,推动人类社会的进步。 从远古时期,人们通过观察太阳、月亮和星星的位置来辨明方向,确定时间,到十六世纪中期哥白尼提出日心说,1609年伽利略制成第一架天文望远镜,再到现在用更先进的设备观测、研究天象,人们对天文学的研究仍在不断发展。如今,人们通过建立大科学装置,如天文台、大口径射电望远镜,来获取天文数据,研究天体等。其中对数据的研究和分析已是天文学研究的重要内容。“大数据时代的预言家”维克托·迈尔析·舍恩伯格在《大数据时代》一书中写到:“天文学,信息爆炸的起源”。天文数据就是名副其实的大数据,而数据科学就包含着对大数据的处理。 数据科学的基本内涵是:用科学的方法研究数据和用数据的方法研究科学问题。数据驱动的科学研究已经成为科学研究的第四范式。而通过数据科学研究天文学早已成为天文学研究的一个新的突破点。我国的“天眼”FAST项目被称为计算智能与观天大数据完美结合的典型范例。搜寻地外文明,寻找来自宇宙深处高智慧生命的信号是FAST科学任务之一。2018年,中国天眼就安装并调试了专门用于地外文明搜索的后端设备,主要就是从浩如烟海的电磁信号中把天体和人工信号排除掉,筛选出有用的信息。而对于可能的外星高智慧生命发出的信息,我们是不够了解的,也就是说我们要在射电大数据里搜寻那些目前我们还不知道的信息。这些只有输入而没有标签的数据,成分复杂,需要层层剥离才得以进一步的研究。这时候,人工智能技术中的深度无监督学习便是处理这类问题的有力的技术工具。算法学习无标签的数据,获得较好的数据特征,通过聚类最终获得有用的信息。此外,还有人工智能技术助力脉冲星搜寻,机器学习技术用于光线光谱图像校正,利用数据可视化构造虚拟天文台等等,数据科学应用到天文领域中,其产生的作用是巨大的。 这其中最让我感到触动的是用数据的方法研究问题,数据科学为天文学打开了一个全新的研究通道,提供了新技术、新思维、新方法,就像打开了新的大门,从而帮助科学家在天文学的研究上获得了更多不一样的见解、规律和知识。这一在天文学研究方面的应用,让我更透彻地理解了数据科学的价值和学习数据科学、研究数据科学的重要意义。在当今时代下,数据科学发展出机器学习,深度学习,人工智能等能力。通过无监督学习,我们能处理未知的数据。通过机器学习,我们能获取用以预测的模型。通过人工智能,我们能模拟出人类的行为,从而发展自动驾驶等技术。 数据渗透在生活的方方面面,而数据科学也正在为生活的方方面面开天辟地,为解决问题、创造事物提供了新技术、新思维、新方法。 以上为我听完郭平教授讲授的《天文大数据与计算智能》课程的收获和心得体会,只是我的浅知拙见,未能表现出课程的深刻性和丰富性,望包涵。