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磐石·金乌:AI赋能太阳物理实现科研范式革新

来源:华贸商城资讯网   作者:休闲   时间:2026-07-17 04:51:47

“磐石100”模型体系以“磐石·科学基础大模型”为核心底座,磐石整合AI-Ready数据资源,金乌提炼AI-Ready科学问题,赋能范式覆盖数学、太阳物理、物理材料、实现天文、科研空天、革新地学及生物等关键学科,磐石构建领域大模型能力集群,金乌打造体系化创新生态。赋能范式本系列文章旨在深度解析“磐石100”在各学科的太阳应用实践,揭示人工智能赋能科研一线的物理变革力量。

本期聚焦“磐石·金乌”太阳大模型,实现探索AI如何解码太阳奥秘,科研推动太阳物理研究的智能化跃迁。

一、 重磅发布:自主构建太阳物理智能基座

“磐石·金乌”太阳大模型在中国科学院“磐石100”模型体系发布会上正式亮相。该模型由中国科学院国家天文台自动化研究所联合攻关,基于自主仪器观测数据构建,核心聚焦于剧烈太阳活动精细化预测自动化科研系统建设。其成果直接服务于空间天气保障、航空航天(如星网、SpaceX等)、导航通讯安全等国家重大战略需求。

二、 锚定三大前沿:破解太阳活动科学难题

剧烈的太阳活动是灾害性空间天气的源头,严重扰动日地空间环境(地磁层、电离层),威胁卫星、航空航天及导航通讯系统安全。同时,太阳活动驱动机制仍是世界级难题,其中“是什么驱动了太阳的磁周期?”被《科学》(Science)列为125个前沿科学难题之一。

围绕国家需求与学科前沿,“磐石·金乌”重点攻克三个关键科学问题:
1. 精准预测:能否实现对剧烈太阳活动的高精度预测?
2. 自主预测:如何基于自主仪器数据实现太阳活动准确预测?
3. 科研闭环:如何依托子午工程、先导专项、AIMS等大科学装置,构建“预测—监测—分析—学习”的自主科研闭环?

三、 全链条创新:数据·模型·系统深度融合

“磐石·金乌”遵循“构建数据基础—打造一流模型—形成系统平台”的技术路线,推动太阳耀斑预测与太阳物理研究范式的根本性变革。

1. 数据底座:长周期、多模态高质量数据集

“数据是下一轮人工智能竞赛的制高点,仪器与数据质量决定科学模型的能力边界。”

依托中国科学院国家天文台怀柔观测基地(1984年建成)拥有的全球持续时间最长的太阳矢量磁场观测资料,团队构建了高质量科学数据集与太阳物理专有知识图谱:
* 40年长周期矢量磁场数据;
* 15年高分辨空间卫星观测数据;
* 30万篇公开发表的天文学文献。

2. 核心模型:JW-Flare 耀斑预测模型

作为核心模块,JW-Flare基于百万张太阳磁场图像及磁物理参数,通过提示词工程与模型微调训练,实现了对太阳耀斑爆发的精准预报。
* 性能领先:在公开数据集测试中,JW-Flare对X级以上耀斑预报的真实技巧得分(TSS)达到0.95,较同类系统提升近10个百分点,处于国际领先水平。
* 零漏报突破:在18,949个测试样本中,成功捕获全部79个X级耀斑,实现“零漏报”,验证了多模态大模型解决经典科学难题的巨大潜力。

3. 系统集成:多智能体自动化科研体系

“磐石·金乌”构建了“AI工程师—AI科学家—智能望远镜阵”协同的多智能体自动化科研体系:

  • AI工程师系统
  • 功能:模拟工程师团队,自动完成工况分析、仿真参数设计、控温策略形成、代码编写与验证、代码烧录。
  • 成果:应用于太阳望远镜关键组件精密测控,实现±0.005℃精密温控,相关技术已落地至探源专项卫星设计与实验。

  • AI科学家系统

  • 功能:基于太阳物理知识库,实现从数据采集、文献阅读、假设提出、验证到报告撰写的端到端全流程自动化
  • 里程碑2026年4月4日,依托子午工程二期赣榆全日面磁场望远镜,首次实现基于多智能体技术(“龙虾”)的智能化自主观测。这标志着太阳望远镜从“单一功能”向“阵列协同”、“被动执行”向“主动探索”、“AI-Ready数据集”向“AI-Ready科学问题”加速演进。

四、 迈向“AI自主探索”:三大核心突破

目前,“磐石·金乌”系统已取得以下核心突破:
1. 数据与模型自主:构建了具有自主知识产权的独有学科数据集,打造了系列面向科学问题的大模型及太阳基础大模型,核心指标国际领先。
2. 自动化科研体系:初步形成多智能体协同的AI工程师、AI科学家自动化科研系统。
3. 自主观测探索:正在推进智能体“集群”驱动的太阳望远镜协同观测与自主科研系统,已形成最小可执行系统(MVP)。

“磐石·金乌”构建了从数据获取到科学研究的自主科研闭环,标志着科研模式从“人驱动机器”向“AI自主探索”迈出关键第一步。

五、 未来展望:构建“硅基”智能太阳物理系统

“磐石·金乌”的发布,标志着我国在“人工智能+太阳物理”及“人工智能+大科学装置”融合发展方面取得重要进展。

下一步,研发团队将持续推动怀柔观测基地、子午工程、夸父一号、AIMS以及太阳极轨天文台(SPO)等天基—地基观测设备的智能化联合,打造具备自主探索能力的AI太阳物理研究系统。最终目标是构建能够主动探索、发现的“硅基”智能系统,为我国空间天气保障、太阳活动机理研究及重大任务实施贡献核心科技力量。


来源:中国科学院自动化研究所
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