天文學作為海量數(shù)據(jù)學科，是人工智能（AI）應用和驅(qū)動科學發(fā)現(xiàn)的最佳場景之一。近年來包括黑洞照片在內(nèi)的眾多重大突破都離不開對已有數(shù)據(jù)的挖掘。隨著AGI（通用人工智能）的發(fā)展，AI技術(shù)又將如何幫助科學家們挖掘出新發(fā)現(xiàn)？

作為“慧眼”衛(wèi)星首席科學家，中國科學院高能物理研究所（下稱“高能所”）粒子天體物理中心主任張雙南主導的“慧眼”衛(wèi)星的觀測成果，曾同時列入《自然》和《科學》2020年度的十大科學事件，并在2022年全程觀測到了“萬年一遇”的伽馬暴。

就在兩周前，高能所陶煉研究員為首席科學家的項目團隊，將“宇宙獵人星座”（CATCH）的技術(shù)驗證星CATCH-1送上了天。未來，他們還要將100多顆小衛(wèi)星送上天組成星座。

張雙南在WAIC2024的演講報告中表示，歡迎社會各界加盟“宇宙獵人星座”（CATCH）計劃，成為“宇宙獵手”，以全新的方式讓人工智能助力人類探索宇宙的奧秘

那么，如何用人工智能指揮這些“星星”相互協(xié)作？人工智能技術(shù)能從哪些方面幫助天文學家？

在2024世界人工智能大會暨人工智能全球治理高級別會議“AI for Science-人工智能賦能中國空間天文專題論壇”上，張雙南接受第一財經(jīng)獨家專訪時表示，目前包括“慧眼”衛(wèi)星的數(shù)據(jù)處理就用到了AI技術(shù)，比如伽馬射線暴。

“慧眼”衛(wèi)星作為我國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星，是一個既可以實現(xiàn)寬波段、大視場X射線巡天，又能夠研究黑洞、中子星等高能天體的短時標光變和寬波段能譜的空間X射線天文望遠鏡，同時也是個高靈敏度的伽馬射線暴全天監(jiān)視儀。

“這個伽馬射線暴太亮了，因此數(shù)據(jù)提取很困難，我們就用了機器學習的辦法來對它做一些訓練，然后再提取出來有效的數(shù)據(jù)。”

除此之外，AI還可以幫助他們做分類，這是最方便的。“人眼雖然一看就覺得不一樣，但具體有多少類別，把它扔給人工智能的話，自己就會分類。”

他進一步告訴記者，AI能很快地把以前繁瑣的人工勞動替代下來，而且AI相比人類更加客觀。

“人類會先入為主，我們總是尋找我們想找的東西。AI雖然也是用數(shù)據(jù)訓練出來的，但它經(jīng)過訓練之后比較客觀，這就和人不一樣。另外人也不可能像AI那樣看那么多的數(shù)據(jù)，但是機器可以。”

談到人工智能在未來的應用，張雙南提到目前高能所已經(jīng)專門成立了高能物理人工智能平臺(HepAI)，所里的各個中心共同組織起來探討人工智能在各個方面的具體應用研究。“在所里大家很少會去做一件共同的事情，因為我們的研究方向都不同，但這個平臺是所有學科共同在做的一件事情。”

他補充解釋，現(xiàn)在市面上的通用人工智能確實很先進，但還沒有專門針對高能物理領域的，如果他們使用這類通用人工智能工具就會不準，甚至連簡單的常識都會錯得離譜，所以他們自己做這個服務型的平臺，就能服務于包括高能物理、天文等專業(yè)領域，“這類垂直的領域都得自己去研發(fā)，你不做的話用通用的版本就會出錯”。

去南極的船上給孩子們講課。采訪對象提供

除了AI技術(shù)在天文學的應用，張雙南還提到了數(shù)學和物理等基礎學科在人工智能發(fā)展中的重要性。

“數(shù)學是原理性的東西，很重要，物理同樣也是。”他認為，數(shù)學歸根結(jié)底是個工具，能讓我們提高各種效率，但如果想讓人工智能從原理上做一些事情的話，必須要理解非常底層的事情，比如要理解物理學，要理解科學。

張雙南說，人類是具備對底層事物的理解能力的，但如果未來希望人工智能也能具備這些能力的話，就要讓它理解這些事情，具備創(chuàng)新的能力，而不僅僅是讓AI從現(xiàn)在的知識里再推演出一些答案出來。

“未來AI具備創(chuàng)造性是非常大的挑戰(zhàn)，在科學上能不能做到我也不知道。但是我覺得物理學畢竟是底層的事情，所以我覺得未來在各個基礎領域的突破，物理學作為底層的原理，數(shù)學作為最后的邏輯推理和計算手段，這兩個事情都少不了。”