|
ИИ модель улучшит прогнозирование космической погоды
|
|
|
|
"Электроны—убийцы", которые движутся со скоростью, близкой к световой, внутри пояса Ван Аллена — зоны, которая окружает планету и задерживает заряженные частицы, - представляют серьезную угрозу для оборудования в космосе, вызывая сбои в электронике.
|
|
|
|
Теперь, в сотрудничестве между Лос-Аламосской национальной лабораторией и Университетом Северной Каролины в Чапел-Хилле, исследователи используют машинное обучение, приложение искусственного интеллекта, для улучшения прогнозирующей модели измерения электронов внутри внешнего радиационного пояса Земли.
|
|
|
|
"Это исследование доказывает возможность использования лабораторных данных о частицах для прогнозирования динамики электронов-убийц", - сказал Юэ Чен, физик из Лос-Аламоса и ведущий автор нового исследования. "Между тем, оно демонстрирует важность долгосрочных космических наблюдений в эпоху искусственного интеллекта".
|
|
|
|
Исследование было недавно опубликовано в журнале Space Weather и является важным шагом вперед в улучшении возможностей прогнозирования космической погоды и защиты спутников.
|
|
|
|
|
|
|
Новая функция прогнозирования, получившая название Predictive MeV Electron—Medium Earth Orbit, или PreMevE-MEO, может обеспечить более точные и эффективные почасовые прогнозы. Данные модели PreMevE-MEO включают в себя данные об электронах, наблюдаемых 12 спутниками GPS на средней околоземной орбите и одним спутником GPS на геостационарной околоземной орбите в Лос-Аламосе. Команда разработала инновационный алгоритм машинного обучения, сочетающий сверточные нейронные сети с преобразователями, чтобы улучшить модель.
|
|
|
|
В результате исследователи показали, что можно делать высокоточные прогнозы, основанные на наблюдениях с помощью долговременной космической инфраструктуры на средней околоземной орбите - расстоянии над Землей, на котором работают многие навигационные и метеорологические спутники. Модель может стать ценным инструментом оперативного предупреждения о космической погоде.
|
|
|
|
В новой модели также используются уникальные данные GPS Лос-Аламоса, которые объединяют данные рентгеновского дозиметра о частицах, которые впервые стали доступны общественности в 2017 году и хранятся в архиве Национальных центров экологической информации Национального управления океанических и атмосферных исследований.
|
|
|
|
Одним из уникальных аспектов этих данных является то, что, в отличие от традиционных исследовательских миссий, проводимых НАСА, это долгосрочная группировка, имеющая данные за более чем 100 спутниковых лет. Это один из немногих ресурсов космической среды, который действительно относится к категории больших данных, в которых могут быть применены современные подходы к искусственному интеллекту.
|
|
|
|
Эта работа поддерживает недавний план реализации Национальной стратегии и плана действий по космической погоде, в соответствии с которым учреждениям поручено выявлять и публиковать исторические данные со спутников; наземные обсерватории и сети, финансируемые правительством США; измерения по всей электросети; и потоки данных магнитометров, которые будут полезны для улучшения разработки, валидация и тестирование моделей, используемых для характеристики и прогнозирования явлений космической погоды.
|
|
|
|
Источник
|
