机器学习如何帮助研究太阳、地球和宇宙

Е. А. Илларионов, В. М. Садыков
{"title":"机器学习如何帮助研究太阳、地球和宇宙","authors":"Е. А. Илларионов, В. М. Садыков","doi":"10.7868/s0044394821040034","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Ключевые на сегодня открытия в физике Солнца, например, обнаружение 11-летнего закона цикличности, открытие магнитного цикла, первое наблюдение солнечной короны и ее необычных свойств, были сделаны задолго до появления современных компьютеров. Это был результат гениальной изобретательности в конструировании новых наблюдательных приборов и многолетнего упорства в ведении каталогов наблюдений. Современной науке пока с трудом удается выстраивать теории, описывающие наблюдаемую картину, а многие вопросы продолжают оставаться загадками. Едва ли стоит рассчитывать, что компьютеры смогут за нас вывести законы эволюции солнечной активности, но кое в чем они действительно могут помочь. Прежде всего мы рассчитываем на их способность к неустанному перебору бесчисленных вариантов и выявлению сложных взаимосвязей среди разнородных многомерных массивов данных. Разумеется, здесь необходимы специальные алгоритмы. Часть таких алгоритмов, объединенных термином “машинное обучение”, развивается особенно активно и находит все больше применений в современной практике. В нашей статье мы на нескольких примерах покажем, как машинное обучение помогает в решении задач исследования Солнца и в чем особенность этого подхода. Первый пример проиллюстрирует применение сверхточных нейронных сетей, второй покажет, как используется модель кластерного анализа в обработке солнечных данных. Также мы расскажем, как с помощью алгоритма бинарной классификации построить прогноз энергичных событий на Солнце.","PeriodicalId":164873,"journal":{"name":"Земля и Вселенная","volume":"513 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"2","resultStr":"{\"title\":\"КАК МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ ПОМОГАЕТ ИЗУЧАТЬ СОЛНЦЕ, \\\"Земля и Вселенная\\\"\",\"authors\":\"Е. А. Илларионов, В. М. Садыков\",\"doi\":\"10.7868/s0044394821040034\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Ключевые на сегодня открытия в физике Солнца, например, обнаружение 11-летнего закона цикличности, открытие магнитного цикла, первое наблюдение солнечной короны и ее необычных свойств, были сделаны задолго до появления современных компьютеров. Это был результат гениальной изобретательности в конструировании новых наблюдательных приборов и многолетнего упорства в ведении каталогов наблюдений. Современной науке пока с трудом удается выстраивать теории, описывающие наблюдаемую картину, а многие вопросы продолжают оставаться загадками. Едва ли стоит рассчитывать, что компьютеры смогут за нас вывести законы эволюции солнечной активности, но кое в чем они действительно могут помочь. Прежде всего мы рассчитываем на их способность к неустанному перебору бесчисленных вариантов и выявлению сложных взаимосвязей среди разнородных многомерных массивов данных. Разумеется, здесь необходимы специальные алгоритмы. Часть таких алгоритмов, объединенных термином “машинное обучение”, развивается особенно активно и находит все больше применений в современной практике. В нашей статье мы на нескольких примерах покажем, как машинное обучение помогает в решении задач исследования Солнца и в чем особенность этого подхода. Первый пример проиллюстрирует применение сверхточных нейронных сетей, второй покажет, как используется модель кластерного анализа в обработке солнечных данных. Также мы расскажем, как с помощью алгоритма бинарной классификации построить прогноз энергичных событий на Солнце.\",\"PeriodicalId\":164873,\"journal\":{\"name\":\"Земля и Вселенная\",\"volume\":\"513 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"1900-01-01\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"2\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Земля и Вселенная\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.7868/s0044394821040034\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Земля и Вселенная","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.7868/s0044394821040034","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 2

摘要

今天在太阳物理学中发现的关键发现,例如11年周期定律的发现,磁性的发现,太阳日冕的第一次观测,以及其非凡的特性,早在现代计算机出现之前就已经完成了。这是设计新仪器的天才发明和多年来对观察目录的坚持的结果。到目前为止,现代科学还很难找到描述这幅画的理论,许多问题仍然是个谜。我们很难指望计算机为我们制定太阳活动进化的规律,但它们确实在一些方面起了作用。最重要的是,我们指望他们能够无情地筛选无数的变体,并在多维多维数据集中发现复杂的关系。当然,这需要特殊的算法。这种“机器学习”一词所结合的算法的一部分特别活跃,在现代实践中发现了越来越多的应用。在我们的文章中,我们将在几个例子中展示机器学习如何帮助解决太阳研究的问题以及这种方法的特别之处。第一个例子说明了超精密神经网络的应用,第二个例子展示了集群分析模型在处理太阳数据时是如何使用的。我们还将讨论如何使用二进制分类算法来预测太阳上的能量事件。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
КАК МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ ПОМОГАЕТ ИЗУЧАТЬ СОЛНЦЕ, "Земля и Вселенная"
Ключевые на сегодня открытия в физике Солнца, например, обнаружение 11-летнего закона цикличности, открытие магнитного цикла, первое наблюдение солнечной короны и ее необычных свойств, были сделаны задолго до появления современных компьютеров. Это был результат гениальной изобретательности в конструировании новых наблюдательных приборов и многолетнего упорства в ведении каталогов наблюдений. Современной науке пока с трудом удается выстраивать теории, описывающие наблюдаемую картину, а многие вопросы продолжают оставаться загадками. Едва ли стоит рассчитывать, что компьютеры смогут за нас вывести законы эволюции солнечной активности, но кое в чем они действительно могут помочь. Прежде всего мы рассчитываем на их способность к неустанному перебору бесчисленных вариантов и выявлению сложных взаимосвязей среди разнородных многомерных массивов данных. Разумеется, здесь необходимы специальные алгоритмы. Часть таких алгоритмов, объединенных термином “машинное обучение”, развивается особенно активно и находит все больше применений в современной практике. В нашей статье мы на нескольких примерах покажем, как машинное обучение помогает в решении задач исследования Солнца и в чем особенность этого подхода. Первый пример проиллюстрирует применение сверхточных нейронных сетей, второй покажет, как используется модель кластерного анализа в обработке солнечных данных. Также мы расскажем, как с помощью алгоритма бинарной классификации построить прогноз энергичных событий на Солнце.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信