新泽西理工学院的空间气象科学研究所（ISWS）从美国国家航空航天局（NASA）获得了500万美元的拨款，用于建立一个新的研究中心，重点利用人工智能推进太阳爆发预测能力。新的人工智能驱动的太阳爆发卓越研究和教育中心（SEC）将与NASA、纽约大学和IBM合作，推进人工智能和机器学习工具的发展，以提高强大的太阳爆发（如太阳耀斑和日冕物质抛射（CME））发生时的可预测性，并增强我们对这些爆炸事件的物理理解。

新泽西理工学院是参与这项为期五年的资助项目的七所少数民族院校之一，该项目将涉及多个研究课题。 资料来源：新泽西理工学院

这笔赠款由美国国家航空航天局科学、技术、工程和数学参与办公室（NASA's Office of STEM Engagement）的"少数族裔大学研究与教育项目"（MUREP）"机构研究机会"（MIRO）计划（MIRO）资助，是该机构最近宣布的4500万美元资助的一部分，用于扩大全国21所高等教育机构的研究。 新泽西理工大学与其他六所少数族裔服务机构（MSIs）一样，将在五年内获得美国国家航空航天局（NASA）的支持，其中部分资金还将帮助 SEC 建立一系列与空间科学相关的教育项目。

"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。

众所周知，太阳耀斑和集合放射粒子由自由磁能提供动力，可驱动太阳地磁暴等空间天气，破坏从卫星技术到地球电网的一切活动。 然而，由于对太阳大气中引发这些高影响太阳活动的机制了解有限，空间天气研究人员无法做出准确及时的预测。

为了弥补这一差距，ISWS的SEC计划将NASA的太阳爆发观测和先进的人工智能/机器学习方法结合起来，为了解磁能如何在太阳大气活跃区积聚，从而导致这种剧烈的恒星爆发提供一个全新的窗口。

该中心的另一个目标是建立一个长期的太阳活动数据集，记录数个 11 年太阳周期的太阳活动，从而使研究人员更深入地了解耀斑和流星体加速撞击事件的前兆，并帮助他们对这些事件进行概率预测。

"了解太阳爆发机制的一个主要障碍是有关X级耀斑等大型事件的数据有限，"王解释说。"利用先进的机器学习方法建立一个大型、同质的太阳活动数据集，使我们能够以前所未有的分辨率和节奏研究这些重大事件，最终揭示爆发机制，开启更好的空间天气预报。"

除了引领人工智能驱动的空间天气预报的发展，ISWS的SEC还将建立一个强大的教育和推广计划，为各个层次的学生--从本科生、研究生到K-12教师--提供研究机会。

该中心将与基恩大学（Kean University）和埃塞克斯郡学院（Essex County College）等其他MSI合作，提供夏令营、讲习班和其他活动，旨在促进STEM教育，激励下一代空间气象研究人员。

新成立的 SEC 支持 ISWS 的多学科研究工作，以了解和预测太阳活动的物理现象及其对空间天气的影响。 该研究所的旗舰中心是新泽西理工学院的日地研究中心。 此外，该校的计算太阳物理学中心、大数据中心、人工智能研究中心和应用数学与统计中心也是研究所的合作中心。 ISWS 还是美国国家科学基金会的本科生研究体验基地。

编译自/ScitechDaily