当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

科研人员构建物理知识引导的深度学习太阳活动区磁分类模型

2026/04/29

文章导读
你是否曾为太阳活动区的磁类型识别而头疼?传统方法要么精度不够,要么难以处理复杂的Beta-x型磁结构。中国科学院国家空间科学中心团队最近干了一件漂亮的事——他们把Vision Transformer、CNN和物理约束(R值)揉进了一个模型里。听起来很复杂?但效果相当惊人:整体准确率0.846,对复杂磁结构的识别率高达0.9。更关键的是,这个模型在我国“夸父一号”卫星数据上验证过了,泛化能力经住了考验。这意味着什么?空间天气预报的精度可能要被重新定义了。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。

太阳活动区是耀斑和日冕物质抛射等爆发活动的主要源区,其黑子群磁结构的复杂程度与耀斑发生概率相关,因此准确识别活动区磁类型是空间天气预报中的基础问题。近日,中国科学院国家空间科学中心团队结合深度学习方法与太阳物理先验知识,构建了太阳活动区磁类型识别模型ViT-CNN-R,提升了自动识别活动区的磁类型能力。

科研人员利用SDO/HMI磁图和黑子图作为双通道输入,通过Vision Transformer提取活动区磁结构的整体形态特征,通过卷积神经网络捕捉磁极分布和中性线等局部细节信息,同时将中性线区域的总无符号磁通量R值作为物理约束输入模型,从而在统一框架中融合全局结构、局部特征与物理信息,实现对太阳活动区磁类型的高精度自动识别。这种“数据驱动+物理约束”的方法不仅提高了模型识别能力,还增强了模型结果的物理可解释性。

实验表明,该模型在三类活动区磁类型识别中均取得较高精度,整体分类准确率为0.846,TSS达到0.765,尤其是对复杂磁结构Beta-x型的识别准确率达到0.9。团队还利用我国“夸父一号”卫星自主数据对模型进行跨数据源测试。结果表明,该模型能够保持较好的识别性能,特别是在复杂活动区中展现出良好的泛化能力,这为我国自主数据的应用与智能分析提供了技术支撑。

相关研究成果发表在《天体物理学杂志增刊系列》上。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。

科研人员构建物理知识引导的深度学习太阳活动区磁分类模型

太阳活动区磁类型识别VIT-CNN-R模型结构示意图


版权声明:
文章来源国家空间科学中心,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年第五届算法、数据挖掘和信息技术国际会议(ADMIT 2026)(2026-10-16)

2026年人工智能与机器人系统国际会议(ICAIRS 2026)(2026-10-23)

2026年第三届先进机器人, 自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2026)(2026-10-23)

2026年第六届控制理论与应用国际会议(ICoCTA-2026)(2026-10-23)

2026年国际可再生、可持续能源和智能技术会议(2026-10-30)

2026年人工智能、大数据与云计算国际会议 (AIBDCC 2026)(2026-10-30)

2026年土木水利材料与高性能结构国际会议 (CHMHS 2026)(2026-10-30)

2026年农田水利、灌溉工程与节水技术国际会议(ICIEWTFWC 2026)(2026-10-30)

2026年智能科学与信息物理技术国际学术会议(ISCPT 2026)(2026-10-30)

2026年电力、电气和能源系统工程国际会议 (PEESE 2026)(2026-10-31)

2027年第五届清洁能源工程国际论坛 (FCEE 2027)(2027-4-26)

2026年通信、光电材料及器件国际会议(ICCOMD 2026)(2026-9-29)

2026年量子算法、控制工程与自动化国际会议(ICQACEA 2026)(2026-9-29)

2026年机器人控制与自动系统国际会议(RMCC 2026)(2026-9-29)

2026年心理健康与人文教育国际会议(ACHEMH 2026)(2026-9-30)

2026先进材料、制造系统与自动化国际会议(ICAMMSA 2026)(2026-9-8)

2026电子技术、电气工程与智慧电网国际会议(ETEESG 2026)(2026-9-30)

2027年第7届模式识别与应用研讨会 (SPRA 2027)(2027-3-3)

2027年第二届机器学习与计算智能国际会议 (MLCI 2027)(2027-4-24)

2026年复合医学工程、临床康复与心理学国际研讨会(IMERP 2026)(2026-9-30)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。