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华中师大探索宇宙诞生时亚原子“汤”,在《自

2018-02-08 02:10 趣闻乐事 上饶新闻在线:www.srsm.net
导读: 目前,华中师范大学的物理学家及其合作者已经证实电脑能够用于解决宇宙最大的奥秘。该团队通过输入成千上万的高能粒子碰撞模拟图像来训练电脑识别图像中的重要特征。研究人员将强大的阵列(称为神经网络)编程为一

目前,华中师范大学的物理学家及其合作者已经证实电脑能够用于解决宇宙最大的奥秘。该团队通过输入成千上万的高能粒子碰撞模拟图像来训练电脑识别图像中的重要特征。研究人员将强大的阵列(称为神经网络)编程为一种类似蜂房的数字大脑,用于分析和解释碰撞中留下的颗粒碎片的图像。在这样的测试中,研究人员发现神经网络在识别大约18000张图像的重要特征时,成功率高达95%。

强大的机器学习算法允许神经网络在处理更多图像后改进其分析能力。这项根本技术还被用于面部识别和其他基于图像的物体识别应用。本研究中使用的图像与美国布鲁克海文国家实验室相对论重离子对撞机和欧洲核子研究中心实验室的大型强子对撞机的重离子对撞机实验紧密相关。(ps.这两个实验华中师范大学都参加了。)这些图像再现了亚原子粒子“汤”的状态,这种超高温流体态就是在宇宙诞生后仅存在百万分之一秒的夸克胶子等离子体。

据悉,该项最新研究的第一作者庞龙刚,曾是华中师范大学博士后,现为美国加州大学伯克利分校博士后。他介绍说,他是2016年在法兰克福前沿研究所做博后的时候开始对人工智能应用于解决科学问题的潜力产生了兴趣。他与法兰克福高等研究中心的合作者周凯,苏南发现有一类具有深度卷积神经网络的人工智能(AI),这类AI的发明源于动物大脑对图像处理的架构的启发,而且它在处理科学类图像时有很好的适用性。

用于分析所需的数据积累需要很强的计算机方面的资源,庞龙刚博士说,因为有时候仅仅得到一个图像就需要花一天的时间去做计算,而当我们使用大量的GPU做并行运算时,我们只需要20分钟就可以得到一个图像。GPU是图形处理部件,最开始开发用于改善电脑游戏体验,至今已被用于很多方面。在他们的研究中,他们大部分的计算工作是在德国GSI和中国华中师范大学的GPU簇群上完成的。华中师范大学即将建成的核物理高性能计算中心的GPU簇群将会为以后的研究提供更加强大的计算能力。

(原题为《华中师大科学家利用机器学习探索亚原子“汤”的奥秘 相关成果近期在《自然·通讯》发表》)

(www.srsm.net)