东北大学张鑫团队在Nature子刊Communications Physics发表最新研究成果
2025/05/30
5月27日,东北大学张鑫教授团队在Nature子刊Communications Physics(《通讯–物理》)上发表了21厘米宇宙学领域的最新研究成果,利用人工智能方法破解了该领域的重要难题。东北大学博士研究生孙天阳为论文第一作者,张鑫教授为通讯作者。该成果是团队在21 厘米森林研究方面取得的又一重大突破,其前期研究已于2023年以封面论文的形式发表于Nature Astronomy(《自然–天文》)。
该工作针对21厘米森林观测中的两个重要难题——缺少解析模型来连接观测量与物理参数,以及小尺度上测量的非高斯分布问题——开展研究,提出了一个基于深度学习(标准化流技术)的无似然函数参数推断框架,成功解决了这两大难题。
在21厘米森林的研究中,由于没有解析模型,就只能靠大规模模拟(在参数空间的每个点都产生一份模拟样本)的方式来构建似然函数,但这样就需要巨大的计算资源来支撑。此外,在小尺度上存在的功率谱测量非高斯分布问题也严重影响似然函数的构建及参数推断的准确性。为了同时应对这两个问题,团队设计开发了一个基于“标准化流”技术的双模块计算框架,其中一个模块为“生成标准化流”,可基于小样本生成大规模样本,解决了大规模模拟难题;另一个模块为“推断标准化流”,可实现无似然函数的参数推断,解决了小尺度非高斯分布问题。利用该神经网络系统,原本需要一两个月的大规模计算,在1秒钟内(几十毫秒)即可准确完成。
由包括中国在内的十几个国家共同建造的国际大科学工程——平方公里阵列射电望远镜(SKA)——目前已部分建成,明年即将开始试验性观测,未来必将在天文学与基础物理领域产生大批重大成果。21厘米森林观测也是SKA的重要科学任务之一,但该方面研究一直面临多重挑战。东北大学张鑫教授团队近年来在21厘米森林的研究中不断取得重大突破,提出具有重要创新性的新方法,逐步破除观测上的各种障碍,有效推动了该领域的发展。
近年来,东北大学牵头承担了科技部SKA专项项目“中性氢巡天和宇宙学模拟”,由张鑫教授担任项目首席科学家,已在21厘米宇宙学的多个方面取得了重要研究成果。面向未来,张鑫教授领导的团队将培养更多从事该领域研究的优秀青年人才,为该国际大科学计划的发展贡献东大力量。
该项研究由国家重点研发计划SKA专项项目、国家自然科学基金项目和引智计划111项目共同资助。辽宁省宇宙学与天体物理重点实验室、中国科学院理论物理研究所–东北大学彭桓武科教合作中心、工业智能与系统优化国家级前沿科学中心、智能工业数据解析与优化教育部重点实验室也对张鑫教授团队的研究给予了大力支持。
文章来源东北大学,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。
-
2026年第五届机器学习、云计算与智 26
-
2026年第二届计算机视觉与机器学习 627
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 1157
-
2026年智慧教育与数据挖掘国际学术 813
-
2026年第11届生物医学信号与图像 697
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 2559
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 2369
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6849
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 2524
-
2026年海洋科学、水利工程与环境管 06-18
-
2026年环境工程、材料科学与循环经 06-18
-
2026年航空动力、流体力学与热物理 06-18
-
2026年地球化学、核物理与地质学国 06-18
-
2026年微机电、物理学与建模仿真国 06-18
-
2026年机械工程、电子技术与自动化 06-18
-
2026 JCR影响因子正式发布272
-
中国科协发布2025年《重要学术858
-
2026年新锐分区(原中科院期刊5648
-
2025年两院院士增选有效候选人5280
-
好学术:科研网址导航|学术头条分6842
-
2025年国际期刊预警名单发布!7028
-
2025年中科院期刊分区表重磅发24788
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提8093
-
研究表明太阳耀斑终端激波可作为地06-24
-
研究揭示藻—菌共生体系强化养殖尾06-24
-
双功能手性双核镍催化研究获进展06-24
-
研究发现银河系中心极端环境下大质06-24
-
废塑料升级利用研究取得进展06-24
-
硒太阳能电池研究取得进展06-24
-
南京大学王涛团队首次发现110亿06-24
-
美国科研出版社 2383

-
上海国隆投资管理有限公司 18511

-
河北师范大学资源与环境学院 21445

-
中国工业微生物菌种保藏管理中心 8563

-
国际包豪斯科学出版社 21502

-
大连德瑞会展有限公司 18608

-
中推联合医学研究院 23270

-
天津市南开大学 18496

-
北京艾尚国际展览有限公司 8570

-
iwmsme2017 organ 24363

-
重庆创意会展有限公司 24468

-
深圳华南城网 23460

-
中国互联网经济学术峰会(2014 24485

-
亚太科学与工程研究所 23408

-
香港城市大学 24630

-
浙江蟠桃会网络技术有限公司 24445

-
厦门大学自动化系 23519

-
华北电力大学 8443

-
APISE 23336

-
高等教育出版社 2419





















483










































