原標(biāo)題：曹軍威解讀引力波：深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析數(shù)據(jù) 助力“看見、聽見”引力波

　　圖說 曹軍威現(xiàn)場解讀引力波 攝 法制晚報(bào)·看法新聞 記者 張麗

　　法制晚報(bào)·看法新聞（記者 張麗）10月17日，清華大學(xué)信息科技研究院LIGO科學(xué)合作工作組舉行了清華大學(xué)引力波成果發(fā)布會(huì)暨第六屆北京引力波研討會(huì)。

　　北京時(shí)間昨晚10點(diǎn)，美國國家航空航天局、歐洲南方天文臺(tái)等全球數(shù)十家科學(xué)機(jī)構(gòu)宣布首次直接探測到了壯麗的雙中子星并合產(chǎn)生的時(shí)空漣漪——引力波及其伴隨的電磁信號。

　　這是人類第五次探測到引力波，并與之前被探測到的四個(gè)引力波信號不同，這次探測到的引力波信號GW170817來自1.3億光年外兩顆并合的中子星，而且科學(xué)家第一次同時(shí)觀測到了引力波及其電磁對應(yīng)體，以及科學(xué)家預(yù)言的巨新星現(xiàn)象。

　　法制晚報(bào)·看法新聞?dòng)浾呱衔缭诂F(xiàn)場了解到，中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在多領(lǐng)域助力了此次引力波的“看見”和“聽見”，如利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析引力波數(shù)據(jù)，攻關(guān)計(jì)算程序加速發(fā)現(xiàn)識別引力波，實(shí)現(xiàn)1秒鐘處理上萬個(gè)引力波數(shù)據(jù)。

　　引力波是愛因斯坦廣義相對論中的重要推論。時(shí)間和空間會(huì)在質(zhì)量面前彎曲，時(shí)空在伸展和壓縮的過程中，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)傳播開來，這些振動(dòng)就是引力波。

　　“我們在地球上隨時(shí)隨地都可能遭遇來自宇宙中各種源頭的引力波：兩個(gè)黑洞并合、碰撞；中子星旋轉(zhuǎn)、并合；超新星核塌縮等。此次最新發(fā)現(xiàn)的引力波是由位于美國的激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）、位于歐洲的室女座干涉儀引力波探測器以及其他70個(gè)地面及空間望遠(yuǎn)鏡共同完成。”清華LIGO科學(xué)合作組織工作組負(fù)責(zé)人曹軍威告訴法制晚報(bào)·看法新聞?dòng)浾摺?/p>

　　人類首次發(fā)現(xiàn)的引力波信號只持續(xù)了0.2秒。而在今年8月17日探測到的引力波持續(xù)了長達(dá)100秒，并且掃過了美國激光干涉引力波天文臺(tái)的整個(gè)靈敏頻段，科學(xué)家們可以識別這個(gè)天體源的質(zhì)量遠(yuǎn)比迄今觀測到的所有黑洞的質(zhì)量都要小得多。 幾乎同時(shí)，伴隨引力波的電磁信號還觸發(fā)了美國國家航空航天局費(fèi)米望遠(yuǎn)鏡的伽馬暴監(jiān)測器，人類首次“看見、聽見”了引力波。

　　法制晚報(bào)·看法新聞?dòng)浾吡私獾?，清華引力波工作團(tuán)隊(duì)參與了迄今為止的所有引力波發(fā)現(xiàn)并作出貢獻(xiàn)。他們構(gòu)建了“利用已知脈沖星群組性質(zhì)探測連續(xù)引力波”的方法，并利用該方法搜索信號，他們還進(jìn)一步優(yōu)化GPU加速程序，設(shè)計(jì)了高速計(jì)算系統(tǒng)用于引力波的數(shù)據(jù)分析、噪聲分析和信號搜尋，并探索深度學(xué)習(xí)在引力波實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用。

　　清華團(tuán)隊(duì)成員都志輝告訴法制晚報(bào)·看法新聞?dòng)浾?，引力波是以光束形式過來，速度非?？?。伴隨而來的電磁信號時(shí)間也非常短，僅幾秒鐘。因此為了能捕捉到引力波和電磁波信號，必須要實(shí)現(xiàn)處理“零延時(shí)”。

　　經(jīng)過努力，他們研發(fā)的GPU系統(tǒng)可以在1秒鐘完成上萬個(gè)引力波模板數(shù)據(jù)，未來要實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)信號到數(shù)據(jù)處理，時(shí)間控制在3到5秒鐘以內(nèi)。

　　同時(shí)，曹軍威帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開展深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于引力波實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析，大大減少了計(jì)算量。曹軍威說，隨著引力波這個(gè)重要角色到位，“多信使天文學(xué)”掀開了新的一頁，未來很多的探索已經(jīng)可以預(yù)期。

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