标题:天文预测新突破!紫东太初与国家天文台攻克恒星耀发难题
还记得刘慈欣笔下的耀斑爆发场景吗?如今,科幻正逐步变为现实。紫东太初与中国科学院国家天文台合作开发的天文耀发预测大模型FLARE(Forecasting Light-curve-based Astronomical Records via features Ensemble),实现了对恒星耀发事件的精准预测,为天文学研究注入新动力。相关成果已被人工智能领域顶级会议IJCAI 2025录用。
恒星耀发源于恒星大气中磁场能量的快速释放,对研究恒星结构、演化及磁活动具有重要意义,同时也关乎寻找系外宜居行星和外星生命。然而,现有观测数据有限,且恒星光变曲线存在数据缺失等问题,使耀发预测面临挑战。为此,研究团队结合恒星物理属性(如年龄、自转速度、质量)与历史耀发记录,开发出FLARE模型。
FLARE模型采用“软提示模块”和“残差记录融合模块”,有效提升光变曲线特征提取能力,整合多种数据信息,提高预测准确性。模型先将光变曲线分为趋势和残差成分,利用移动平均法处理数据缺失问题,再通过残差记录融合模块强化历史耀发记录的作用。同时,软提示模块借鉴P-tuning方法,优化恒星物理属性的表达。借助预训练大模型和低秩微调LoRA技术,FLARE最终实现对未来24小时内恒星耀发概率的精准预测。
实验中,研究团队用7160颗恒星的光变曲线数据测试FLARE模型,与多种基线模型对比,包括MLPs、RNNs、CNNs、GNNs和Transformer等。结果显示,FLARE在准确率、F1值、召回率、精度等方面均表现优异,准确率超70%,显著优于其他模型。
这项研究不仅推动了天文学的发展,也为AI在科学领域的应用提供了范例。未来,FLARE有望助力揭开更多宇宙奥秘。
论文链接:https://arxiv.org/abs/2502.18218
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