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硬核程序員:麻省理工博士用代碼,“洗”出人類首張黑洞照片!

  • 發(fā)布時間:
    2019-04-13
  • 版權(quán)所有:
    云和教育
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前幾天,人類首張黑洞照片問世。由8臺射電望遠(yuǎn)鏡組成的視界望遠(yuǎn)鏡合作項(xiàng)目(EHT)和200位科學(xué)家,成功獲得超大黑洞的第一個直接視覺證據(jù)。該黑洞圖像揭示了室女座星系團(tuán)中超大質(zhì)量星系M87中心的黑洞,它距離地球5500萬光年,質(zhì)量為太陽的65億倍。

配圖1 人類首張黑洞照片問世.jpg

首張黑洞照片發(fā)布之后,引發(fā)了全民關(guān)注。這樣歷史性的時刻,網(wǎng)友們也不淡定了,玩起一場聲勢浩大的#黑洞PS大賽#。網(wǎng)友的腦洞堪比宇宙黑洞!以下是#黑洞PS大賽#作品展:

配圖2 黑洞照片PS大賽.jpg

程序員大佬也來湊熱鬧,秀起了代碼。

配圖3 黑洞PS大賽.jpg

而這張黑洞照片的背后,還有另一位程序員——計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱蒂·布曼(Katie Bouman)。

配圖4 計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱蒂·布曼.jpg

正是她領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套電腦算法,將全球射電望遠(yuǎn)鏡采集到的黑洞原始數(shù)據(jù)可以“拼”到一起,這才有了彌足珍貴的世界第一張“黑洞照片” 。

她提出算法時是麻省理工(MIT)的研究生,今年29歲的她是加州理工學(xué)院的助理教授。

配圖5 計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱蒂·布曼.jpg

在密西根大學(xué)讀完電子工程后,凱蒂·博曼又在麻省理工學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)科學(xué)及AI并拿到博士學(xué)位。她的碩士論文《通過運(yùn)動觀察推測物體屬性》榮獲麻省理工學(xué)院最牛逼的Ernst Guillemin Awards最佳論文獎。隨后,她參與了哈佛大學(xué)的EHT項(xiàng)目攻讀博士后,并成為制圖組的重要骨干。

配圖6 計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱蒂·布曼.jpg

科學(xué)家們曾經(jīng)認(rèn)為,拍攝一張足夠清晰的黑洞照片需要地球大小的天文望遠(yuǎn)鏡,而她利用機(jī)器計(jì)算和人工智能,研究出一種能夠應(yīng)對大氣噪音“銀河系塵埃”浮動的算法,可通過算法將多個望遠(yuǎn)鏡拍攝的低分辨率黑洞照片合成高分辨率黑洞圖像。

2017年,凱蒂·博曼還曾在TED演講上給大家講述用AI算法“拍攝”黑洞的基本原理。

她提出的算法在馬克斯普朗克射電天文研究所、以及麻省理工學(xué)院海斯塔克天文臺高度專業(yè)化的超級計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。去年夏天的時候,研究團(tuán)隊(duì)開始向超算輸入射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。

由于每個地區(qū)的射電望遠(yuǎn)鏡采集的數(shù)據(jù)龐大,無法通過目前的互聯(lián)網(wǎng)傳輸,只能采用飛機(jī)把各地的采集的數(shù)據(jù)用飛機(jī)運(yùn)送到美國和德國的研究中心進(jìn)行分析處理,最終,通過凱蒂·博曼的電腦算法,合成世界第一張黑洞照片。

配圖7 計(jì)算機(jī)科學(xué)家凱蒂·布曼.jpg

都說程序員是用代碼改變世界的人,他們用軟件、互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、AI,用一項(xiàng)項(xiàng)新技術(shù),改變著這個世界的每一個行業(yè)。正如凱蒂·博曼的一個算法,讓人類首次得以目睹黑洞的真容。

來云和,學(xué)IT,未來,你也能驕傲地說:“我們就是在改變世界!”