新澤西理工學院的太空氣象科學研究所（ISWS）從美國國家航空暨太空總署（NASA）獲得了500萬美元的撥款，用於建立一個新的研究中心，重點是利用人工智慧來推進太陽爆發預測能力。新的人工智慧驅動的太陽爆發卓越研究和教育中心（SEC）將與NASA、紐約大學和IBM合作，推動人工智慧和機器學習工具的發展，以提高強大的太陽爆發（如太陽耀斑和日冕物質拋射（CME））發生時的可預測性，並增強我們對這些爆炸事件的物理理解。

新澤西理工學院是參與這項為期五年的資助計畫的七所少數民族院校之一，該計畫將涉及多個研究主題。 資料來源：新澤西理工學院

這筆贈款由美國國家航空暨太空總署科學、技術、工程和數學參與辦公室（NASA’s Office of STEM Engagement）的”少數族裔大學研究與教育計畫”（MUREP）”機構研究機會”（MIRO）計劃（ MIRO）資助，是該機構最近宣布的4500萬美元資助的一部分，用於擴大全國21所高等教育機構的研究。 新澤西理工大學與其他六所少數族裔服務機構（MSIs）一樣，將在五年內獲得美國國家航空暨太空總署（NASA）的支持，其中部分資金還將幫助SEC 建立一系列與太空科學相關的教育項目。

“这项资助建立了一个首创的枢纽，将人工智能的前沿进展与空间天气研究和教育融合在一起，”ISWS主任、新泽西理工学院杰出物理学教授王海民说，”他将领导这个项目。”通过利用人工智能工具来研究空间天气的基本性质，我们的目标是显著提高我们解读太阳观测数据的能力，从而近乎实时地准确预报重大太阳爆发，这是我们迄今为止无法企及的能力。”

“我们的目标是通过将物理知识与先进的人工智能工具相结合，推动可解释人工智能和物理信息学习的发展，确保模型不仅能做出准确的预测，还能提供与基本物理原理相一致的见解，”SEC副主任、新泽西理工大学工程学助理教授沈波补充道。

眾所周知，太陽耀斑和集合放射粒子由自由磁能提供動力，可驅動太陽地磁暴等空間天氣，破壞從衛星技術到地球電網的一切活動。 然而，由於對太陽大氣中引發這些高影響太陽活動的機制了解有限，空間天氣研究人員無法做出準確及時的預測。

為了彌補這一差距，ISWS的SEC計劃將NASA的太陽爆發觀測和先進的人工智慧/機器學習方法結合起來，為了解磁能如何在太陽大氣活躍區積聚，從而導致這種劇烈的恆星爆發提供一個全新的視窗。

中心的另一個目標是建立一個長期的太陽活動資料集，記錄數個11 年太陽週期的太陽活動，從而使研究人員更深入地了解耀斑和流星體加速撞擊事件的前兆，並幫助他們對這些事件進行機率預測。

“了解太陽爆發機制的一個主要障礙是有關X級耀斑等大型事件的數據有限，”王解釋說。 “利用先進的機器學習方法建立一個大型、同質的太陽活動資料集，使我們能夠以前所未有的分辨率和節奏研究這些重大事件，最終揭示爆發機制，開啟更好的空間天氣預報。”

除了引領人工智慧驅動的空間天氣預報的發展，ISWS的SEC還將建立一個強大的教育和推廣計劃，為各個層次的學生–從本科生、研究生到K-12教師–提供研究機會。

該中心將與基恩大學（Kean University）和埃塞克斯郡學院（Essex County College）等其他MSI合作，提供夏令營、工作坊和其他活動，旨在促進STEM教育，激勵下一代空間氣象研究人員。

新成立的SEC 支持ISWS 的多學科研究工作，以了解和預測太陽活動的物理現象及其對空間天氣的影響。 該研究所的旗艦中心是新澤西理工學院的日地研究中心。 此外，該校的計算太陽物理學中心、大數據中心、人工智慧研究中心和應用數學與統計中心也是研究所的合作中心。 ISWS 也是美國國家科學基金會的本科生研究體驗基地。

編譯自/ ScitechDaily