29岁MIT博士小姐姐努力6年、处理半吨硬盘数据,“洗”出黑洞照片

时间:2019-07-11 来源:www.testingbestpractices.com

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29岁的麻省理工学院女士辛苦工作了6年,处理了半吨的硬盘数据,并“淘汰了黑洞照片

黑洞栗子郭一祯从凹寺四分位报告| QbitAI

人类第一次看到黑洞照片时,一位年轻女士妹妹的照片跟随着屏幕。

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她很兴奋,她越过她的手指。在我周围的电脑屏幕上,黑洞的外观模糊不清,代码行滚动。

在Facebook上发布这张照片时,姐姐小姐说:

看一下我制作的第一张黑洞照片并稍微洗一下就太不可思议了。

“我制作的第一张黑洞照片”?

是的,所有人类看到的第一张黑洞照片是她“做到了”。

这位年轻女士的名字叫凯蒂布曼,今年29岁。她带领算法团队“洗”这张照片,成为第一批“看到”黑洞的人。

人类拍摄的第一张黑洞照片并不像用手机拍照。只需点击屏幕,但有必要在同一时间在世界各地分发许多天文镜。数据。

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然后,依靠机械学习算法,将数据放在一起,并重建图像。而这种“洗照片”的义务就是凯蒂在麻省理工学院读博时所做的。

获得半吨硬盘

六年前,凯蒂在麻省理工学院CSAIL开始了她的博士生涯,并想讨论“如何看待或测量肉眼看不见的东西”。黑洞只是正确的研究对象。因此,她加入了EHT(Event Vision)团队。

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凯蒂在密歇根大学的电气工程专业获得了麻省理工学院电气工程和计算机迷信的硕士学位,可以说她对天文学一无所知。

因此,她开始讨论“将数据从多个?煳木捣纸獬珊诙凑掌钡乃惴ā?

三年来这是一个秘密的事情。在2016年之前,这个名字一直保密。姐姐研究了这么令人兴奋的名字,但她不能说,即使她的家人也没说。

直到2017年6月,凯蒂的算法才能最终开始实战。她收到了一堆带有黑洞观察的硬盘:

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这些硬盘是半吨,从世界任何地方发货。纯粹的音量甚至让人想起玛格丽特汉密尔顿为1969年阿波罗11登陆月球所准备的单人代码。

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这些硬盘中的数据来自六个地方的八个天文镜:智利,夏威夷,南极洲,亚利桑那,西班牙和墨西哥。

天文镜获取的数据量非常大,一晚可以收集2PB(约2000TB)。这些巨大的数据难以通过网络传输,必须加载到硬盘上并通过空运运送到麻省理工学院。

此外,这个半吨硬盘中的数据不仅是一个黑洞,而且还包含天空中各种复杂而凌乱的数据。凯蒂依靠这些数据拼出一张完整的黑洞照片。

最初,人类天文学家必须参与基于无线电千位镜像数据的天体图像的恢复。凭借他们的专业知识,他们将成像算法引导到他们认为正确的方向。

然而,面对PB级别的稀疏和嘈杂数据,通过人力来寻找图像太困难了。所以他们使用机械学习方法。

虽然这个团队花了几年时间构建时间算法,试验数据分解,但是直到这些硬盘驱动器,他们才能真正了解他们的算法,他们是否真的可以捕获隐形黑洞。

毕竟,这个义务是什么?

例如,如果您将鹅卵石扔进游泳池,您仍然希望看到它的外观。

摇滚风情的涟漪

在进入水中的那一刻,石头将刺激一圈的涟漪。

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有了这些波浪,即使石头沉入水中,它仍然可以通过算法重现其外观。

黑洞就像这个曾经看不见的鹅卵石。

当不同千里镜收到的两个无线电波相遇时,它们开始摇摆,科学名称被称为“干预”。

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Katie提出的CHIRP算法是为了重建黑洞而进行干预。

具体来说,来自Hehan中间的无线电信号与两千个镜子的时间不同,干预也是这样的。

因此,最重要的是重建黑洞照片。

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然而,地球有一个厚厚的大气层,可以保护无线电波以较慢的速度穿过大气层,并且时间的测量不太准确。

所以,姐姐小姐想出了一个聪明的方法来处理这个分数:

如果每次测量是乘以三千个镜子(而不是两个)的结果,则由大气引起的误差可以相互抵消。

一旦算法可用,团队就会开始“冲洗”黑洞照片。

一次洗涤是两年

处理半吨硬盘的数据量,工程量仍然太大。

在洗照片的过程中,同时有四个团队,每个团队负责分析一些数据。

最初预计将拍摄一年的照片,花了两年的时间让世界看到。

除了耗时,姐姐还说团队是天文学家,物理学家,数学家,工程师的大锅.如果不是,就不可能履行这个看似不可能的义务。

而她的事情是,在照片最终被打破并释放后,凯蒂终于可以告诉全世界打破第一张黑洞照片的含义:

这是我们了解黑洞的窗口。从这里开始,我们验证了我们的物理定律。虽然我们用理论推断出黑洞的外观,但只有能够验证能力才能看到,这样黑洞的形象也是一种巨大的迷信进步。

现在,Katie已经毕业于博士学位,并将继续担任加州理工学院的助理教授,继续他在麻省理工学院EHT的博士后奖学金。

庞大的团队

除了凯蒂之外,整个团队中还有很多人来自各个领域。

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Katie在2017年的TED演讲中分享了团队核心成员的名单,包括:

Sheperd Doeleman

哈佛大学黑洞规划与观察助理主任

安德鲁查尔

哈佛大学黑洞规划研究员

林迪布莱克本

哈佛大学黑洞规划电台天文学家

迈克尔约翰逊

哈佛 - 史密森尼天体物理中心中心

凯瑟琳罗森菲尔德

哈佛 - 史密森尼天体物理中心中心

Hotaka Shiokawa

哈佛 - 史密森中年博士后

威廉T.弗里曼

麻省理工学院计算机迷信与人工智能实验室教学

文森特鱼

麻省理工学院海斯塔克天文台讨论迷信

Kazumori Akiyama

麻省理工学院海斯塔克天文台的博士后研究员

Daniel Zoran

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