定位20万颗星星只需10秒，AI神器撩开宇宙面纱

官菁

云+AI+充沛算力，将为更多领域探索加上无限可能。

前不久，北上广迎来了各自2019年最后一件大事，北京迎来了2019年的第一场雪和最后一场雪，广东迎来了2019年的第一个秋。上海就厉害了，迎来了2019年SKA工程与运行大会。

SKA：探索宇宙的神器

什么是SKA？

如果你也曾在深夜仰望过深邃苍穹、思索过浩瀚星空，那么非常有必要了解这个人类历史上最大的科学工程之一。

SKA平方公里阵列射电望远镜（Square Kilometre Array），是国际天文学家们计划建造的世界最大综合孔径射电望远镜，是即将在澳大利亚和南非建造的新一代射电望远镜项目。

SKA干什么用？

它可能将被用来探测宇宙黎明和黑暗时期，研究星系演化、宇宙学与暗能量，验证宇宙中有没有其他生命、寻找地外文明，利用脉冲星和黑洞检验强引力场，研究宇宙磁场的起源和演化等。

正如SKA总干事Philip Diamond介绍的：“这个项目的目的是观察宇宙，了解我们在宇宙中的位置，从大爆炸到我们银河系和太阳所在的局部区域。但它的价值，除了用于天文研究外，还将给人们带来许多技术和计算等方面的创新。”

用这个神器追逐和探索星辰大海，会遇到什么难题呢？

挡住宇宙真相的数据面纱

每一个真相面前往往都覆盖着层层面纱，而SKA就是那根想要撩开宇宙面纱的手指。凭借超高灵敏度、超大视场、超快巡天速度和超高分辨率，SKA繪制天空图谱的速度将数倍于现有设施，对天空的观测将显示出前所未有的细节。

但由此而来的问题是，也将产生前所未有的数据。海量数据不可怕，可怕的是迷失在数据的海洋里。

资料显示，SKA建成后每年存档大约600PB的数据，数据流量10倍于目前全球的互联网，数据存储和数据分析都是该项工程面临的重大挑战。而且SKA设施将遍布南北半球、三个大洲，要让这些数据跋山涉水与其他研究机构共享，数据传输也是一个大问题。

数据一日不能得到有效处理，宇宙的真相就一日藏在面纱之后。这就好比我们好不容易来到一座埋满宝藏的矿山，却遇上迷雾找不到入口。明知宝藏就在眼前，偏偏进又进不去背又背不走。

那么，如何挖掘数据的价值信息，撩开面纱？

上海天文台给出了答案：华为云AI。

挖掘数据的价值信息，撩开面纱需要多种技术有效结合。

云+AI+充沛算力，为探索提供无限可能

我们都知道云计算对于各产业带来的意义：将数据跨越空间进行协作部署，根据自身需求变化弹性购置资源，随时在云端共享软件能力的更新。要解决海量数据的存储、运输和分析问题，云+AI+充沛算力可以说是当下最有效的途径。

依托于华为云的弹性存储服务，海量数据得以被快速且灵活地存储，同时也降低了数据的访问门槛。针对海量数据分析，当前全球最快的AI训练集群、华为云AI昇腾集群服务则按需提供澎湃算力，大大缩短SKA天文研究进程。

其一，对宇宙中星体进行定位和分类。

过去，使用传统方法处理SKA先导项目星空观测数据时，仅仅一次对南半球星空中大约20多万颗星体的定位和识别，天文学家就需要169天才能完成。

而现在，上海天文台与华为合作，通过深度学习方法训练AI模型，并利用华为云AI昇腾集群服务的世界顶级AI强劲算力，仅用时10秒即可完成此任务。同时AI模型的平均精度均值mAP可以达到81%，极大提高了科研效率。

其二，对宇宙中星体进行科学研究。

除了对宇宙中星体进行定位和分类，在华为云的全栈AI能力之下，上海天文台也得以将更多AI能力带入科研之中，比如脉冲星信号识别的研究。

该研究展开来说，就是基于数十万的脉冲星信号数据，利用华为云AI昇腾集群服务，在短时间内训练并建立AI脉冲星识别模型，解析该图片是否为脉冲星信号，识别精准率和召回率均高达98%以上。

对于天文研究项目中云和AI的应用前景，正如SKA区域中心指导委员会中方代表、上海天文台SKA课题组长安涛表示：“对于计算和存储灵活的资源配置，云提供了一个很好的解决方案，这是未来SKA科学计算的一个趋势。”

但云+AI+充沛算力，将为更多领域探索加上无限可能。

未来，华为云AI昇腾集群服务将在石油勘探、气象预测等领域，持续将AI普惠，让千行百业都能够享受“行业+AI”带来的惊喜改变。