人工智能如何让银河望远镜图像“更清晰”

即使是最先进的地面望远镜也会受到近视问题的困扰。通常这并不是望远镜自身的问题，而是由于必须面对地球不断变化的大气干扰而产生的困境。虽然这对于普通观众来说是不受欢迎的，但它会极大地挫败研究人员构建宇宙精确图像的能力——无论是字面上还是比喻上。然而，通过将现有的开源计算机视觉 AI 算法应用于望远镜技术，研究人员发现他们能够磨练我们的宇宙观测能力。

本月《皇家天文学会月刊》发表的一篇论文详细介绍了西北大学和北京清华大学的科学家团队最近使用模拟数据训练了人工智能，以匹配即将在智利中北部开放的维拉·C·鲁宾天文台的成像参数。正如西北大学的公告所解释的那样，虽然类似的技术已经存在，但新算法可以更快、更真实地生成清晰、高分辨率的宇宙图像。

“摄影的目的往往是获得一张漂亮、美观的图像。但天文图像是用于科学的，”西北大学计算机科学助理教授、这项研究的资深作者 Emma Alexander 说。Alexander 解释说，正确清理图像数据有助于天文学家获得更准确的数据。由于人工智能算法以计算方式完成这项工作，物理学家可以收集更好的测量结果。

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最终结果不仅是更漂亮的星系肖像，而且是更可靠的研究来源。例如，分析星系的形状有助于确定引力对宇宙中一些最大天体的影响。模糊图像（无论是通过低分辨率技术还是大气干扰）都会降低科学家的可靠性和准确性。根据该团队的工作，优化工具生成的图像的误差比传统的模糊去除方法减少了约 38%，比现有的现代方法减少了约 7%。

此外，该团队的 AI 工具、编码和教程指南已在网上免费提供。今后，任何感兴趣的天文学家都可以下载并利用该算法来改进自己天文台的望远镜，从而获得更好、更准确的数据。

“现在我们将这个工具交给天文学专家，”亚历山大继续说道。“我们认为这可能是一项宝贵的资源，可以帮助天文勘测获得最真实的数据。”在此之前，天文学爱好者可以期待鲁宾天文台在 2024 年正式开放并开始对恒星进行深入勘测时获得更为详细的结果。