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朱明:开启天文学领域的大数据探索者

2016-03-11 07:00 来源: 科技日报

正在贵州黔南州建设的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)。新华社记者金立旺摄

 

正在中国贵州黔南安装建设的500米口径球面射电望远镜(英文简称:FAST),是目前世界上在建的口径最大、最具威力的单天线射电望远镜。这一超级望远镜有望在2016年建成,建成后将成为世界级射电天文研究中心。

该工程的项目科学部主任就是中国科学院国家天文台研究员朱明。他在天文学领域深耕多年,主要从事恒星形成和星系演化的多波段观测及天文大数据处理技术方面的研究。朱明具有中西方学习和工作的丰厚经历,之前曾经任职于加拿大国家科学研究院Hertzberg研究所,并作为加拿大科学代表派驻美国夏威夷联合天文中心,负责世界最大的亚毫米波望远镜JCMT的天文项目的观测规划与实施。2010年,朱明由中科院“百人计划”引进回国,主持FAST科学数据处理系统的建设,并承担多项科技部973计划与国家自然科学基金项目的研究。

据了解,在天文观测方面,中国长期以来受到望远镜设备的制约,就像士兵没有好的武器,无法和世界最前沿的国家同台竞争。FAST的建设将实现我国在射电天文领域的赶超。而在FAST的科学研究中,非常重要的环节是解决海量数据存储和处理技术问题。大数据处理技术可以为大规模巡天观测带来革命性的突破,同时大数据技术可以使得科研人员融合不同望远镜的观测数据,对宇宙大尺度天区的整体特征进行多波段的分析研究,获得新发现。事实上在国内,中国科学院、天津大学、昆明理工大学等高校和科研机构,在前人的基础上也研发了各种面向大规模天文数据存储和数据处理的技术。其主要工作集中在围绕国内目前使用较广的LAMOST等光学望远镜所产生的数据进行管理和分析。但FAST的数据量是LAMOST的上百倍,而且射电望远镜数据有独特的特点,需要更优化的存储管理和数据处理方案。

朱明负责的项目正是为解决FAST的海量数据处理和大规模天文数据分析的部分关键技术。他认为我国要积极发展天文大数据技术,建立天文大数据中心和数据仓库。在项目中,他带领团队探索一种全新的能够融合大尺度多波段高维天文数据的存储架构和技术,并开发与之配套的数据分析技术以及三维可视化展示工具。目标是建立一个能管理海量多源异构天文数据的平台,配以强大的可视化查询界面,使得研究人员能够快速获得同一天区的多波段数据,并调用相关理论模型进行数据拟合,进行多视角、全方位的研究来揭示天体的本质。

目前,天文学已经进入数据密集型时代或者说大数据时代,海量数据的处理能力将是下一代天文设施的核心技术。“建设世界一流的天文台,我们不但要有一流的硬件设施,还要有一流的软件平台,在科学思想、研究手段和数据处理技术上都要有创新。软件系统的建设将是一个不断迭代完善的过程,要把前人长期积累的知识和经验整理成规则和程序,建成天文知识库。这需要和各个天文领域的学者连同计算机和信息技术的专家通力合作才能完成。但磨刀不误砍柴工,这种集几代人智慧的超级大脑系统将使科学家们如虎添翼,帮助他们透过海量复杂的数据洞察宇宙的奥秘。”朱明介绍道。

 

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作者: 科技日报   [责任编辑: 汪海伦]