Новый метод наблюдений за Солнцем

19.12.2020

Международная группа ученых разработала новый метод глубинного обучения для стабильной классификации и квантификации качества солнечных изображений, получаемых от наземных солнечных обсерваторий.

Чтобы обеспечить постоянный мониторинг Солнца, независимо от графика дня, ночи и местных погодных условий, по всему земному шару расположены наземные телескопы. Однако атмосфера Земли налагает самые сильные ограничения на наблюдения за Солнцем - облака могут затмить солнечный диск, а колебания воздуха - привести к размытию изображения. Для того чтобы выбрать лучшие наблюдения из нескольких одновременных и обнаружить локальное ухудшение качества, требуется объективная оценка качества изображения.

Ученые применили искусственный интеллект для получения оценки качества, аналогичной человеческой интерпретации: была разработана нейронная сеть для изучения характеристик высококачественных изображений и оценки отклонения реальных наблюдений от идеального эталона. Подход ученых основан на генеративных состязательных сетях (GAN), которые обычно используются для генерации синтетических изображений.

Например, создание реалистичных человеческих лиц или перевод карт улиц на спутниковые снимки. Это достигается за счет аппроксимации распределения реальных изображений и отбора из него образцов. Содержание сгенерированного изображения может быть случайным или определяться условным описанием изображения.

GAN использовали для генерации высококачественных изображений из описания содержания того же изображения. Следовательно, нейронная сеть сначала извлекает важные характеристики высококачественного изображения, такие как положение и внешний вид солнечных элементов, а затем генерирует исходное изображение из этого сжатого описания. Когда ту же процедуру применяют к изображениям с пониженным качеством, сеть снова кодирует содержимое изображения, но при реконструкции упускает характеристики низкого качества. Это является следствием аппроксимированного распределения изображений GAN, которая может генерировать изображения только высокого качества.

Солнечный телескоп Даниэля К. Иноуйе (DKIST) - самый большой наземный солнечный телескоп в мире с диаметром зеркала четыре метра, уже увидел первый свет в декабре 2019 года и планирует обрабатывать около шести петабайт информации за год. С недавним запуском новаторских миссий к Солнцу, Parker Solar Probe и Solar Orbiter, количество данных, несущих полезное знание, будет только увеличиваться.

<< Назад: Фантомные изображения молекул 19.12.2020

>> Вперед: Умная ткань MXene 18.12.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Тропические грозы и гамма-излучение 22.10.2024 Грозы - это одно из самых мощных и динамичных явлений природы, вызывающее молнии, гром и сильные осадки. Однако недавние исследования показали, что они способны на большее. Ученые выяснили, что тропические грозы генерируют значительно больше гамма-излучения, чем считалось ранее. Это открытие сделано благодаря использованию модернизированного самолета NASA U2, который позволил исследователям получить новые данные о природе грозовых систем. Во время десяти полетов над тропическими грозами девять раз были зафиксированы активные вспышки гамма-излучения. Это поразительное открытие свидетельствует о том, что почти каждая крупная гроза на планете испускает радиоактивные частицы. Такое явление вызывает новый интерес к изучению природы гроз и их влияния на атмосферу Земли. Гамма-излучение возникает в результате взаимодействия высокоэнергетических электронов с молекулами воздуха, что связано с сильными электрическими полями внутри грозовых облаков. Эти поля активизируются при разрядах молний, которые и запускают процессы генерации гамма-излучения. Однако одной из наиболее интригующих находок стало то, что некоторые формы этого излучения возникают спонтанно, без явной связи с молниями. Это ставит перед учеными новые вопросы о том, как именно формируются эти радиоактивные вспышки. Во время исследований были обнаружены новые виды коротких гамма-вспышек. Некоторые длились всего тысячные доли секунды, а другие представляли собой серию коротких импульсов. Эти ранее не наблюдавшиеся типы вспышек подчеркивают сложность и многогранность процессов, происходящих внутри грозовых систем. Подобные явления предоставляют ученым уникальные данные о поведении высокоэнергетических частиц в атмосфере. Грозы, по сути, могут действовать как "кипящий котел", излучая небольшие, но постоянные потоки гамма-излучения. Это ограничивает накопление энергии в облаках и может влиять на динамику самой грозы. Ранее считалось, что гамма-излучение в атмосфере связано исключительно с молниями, но новые данные показывают, что оно может быть вызвано более сложными и малоизученными процессами. Эти открытия изменяют понимание не только грозовой активности, но и общего вклада природных явлений в радиоактивный фон Земли. Тропические грозы, как выяснилось, играют гораздо более важную роль в генерации гамма-излучения, чем это предполагалось ранее. Это открытие открывает новые горизонты в изучении атмосферы и ее влияния на радиационную среду планеты. Новые данные о тропических грозах показывают, что эти природные явления являются источниками гамма-излучения, и их радиоактивная активность гораздо сложнее, чем предполагалось. Исследования с участием самолета NASA U2 выявили новые типы гамма-вспышек, что углубляет наше понимание электрических и энергетических процессов, происходящих в грозах. Этот шаг вперед в изучении природы гроз открывает перспективы для дальнейших исследований и помогает лучше понять их влияние на атмосферу Земли.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026