女性之光,深入報道:黑洞照片,竟是這位女研究生時的算法引導

女性之光,深入報道:黑洞照片,竟是這位女研究生時的算法引導

第一張黑洞的圖片

麻省理工學院的研究生凱蒂·鮑曼(Katie Bouman)領導的算法,讓拍攝第一張黑洞圖像成為可能。計算機科學家凱蒂·布曼在麻省理工學院(MIT)讀研究生時,領導了該算法的開發,助力創造出有史以來第一張黑洞圖像。布曼在Facebook上分享了一張她在處理這張具有歷史意義黑洞照片時的照片。

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布曼的 Facebook 照片分享

布曼將該算法命名為CHIRP(Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors,Patch先驗連續高分辨率圖像重建),該算法需要將世界上8臺射電望遠鏡的數據結合在一起,並將其轉化為一張凝聚圖像。

據布曼的網站稱,她目前是Event Horizon Telescope的博士後研究員,即將開始擔任,加州理工學院計算機和數學科學系的助理教授。

麻省理工學院在2016年宣佈了CHIRP的開發,三隊研究成員來自於:麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室,哈佛-史密森天體物理中心,麻省理工學院Haystack天文臺(MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and the MIT Haystack Observatory)。正如麻省理工學院三年前所描述的那樣,該項目試圖“把整個星球變成一個大型射電望遠鏡的盤面”。

由於天文信號到達射電望遠鏡的速度略有不同,研究人員必須弄清楚,如何解釋這一現象,這樣計算才會準確,有效的視覺信息才會被提取出來。

麻省理工學院(MIT)解釋說: 布曼採用了一個巧妙的代數方法來解決這個問題。如果把三個望遠鏡的測量值相乘,由大氣噪聲引起的額外延遲,就會相互抵消。這確實意味著,每一次新的測量都需要三個望遠鏡的數據,兩個不足以獲得所需數據。但是,精度的提高彌補了信息的丟失。最後,該算法對原始圖像進行重構和細化,以準備最終的黑洞歷史圖像。CHIRP還可以用於任何使用無線電干涉測量的成像系統。

視界望遠鏡收集了如此之多的數據,以至於它不得不通過半噸的硬盤傳送到麻省理工學院的Haystack天文臺。

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左圖:布曼與處理黑洞圖像數據的硬盤的合照右圖:MIT 數據科學家 Margaret Hamilt

小魚兒為您找到的布曼的個人網站:https://people.csail.mit.edu/klbouman/

要了解更多關於算法是如何開發的,請查看布曼2016年的TED演講。

Katie Bouman Ted talk: https://www.ted.com/talks/katie_bouman_what_does_a_black_hole_look_like?language=en

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