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NASA 聯手 IBM 推出太陽大模型 Surya:提前 2 小時預報耀斑

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NASA 與 IBM 聯合釋出開源太陽物理基礎模型 Surya。該模型基於太陽動力學天文臺 9 年觀測資料訓練,能生成未來 2 小時的太陽耀斑視覺預測,基準表現超現有水平 16%,可用於預警衛星故障與電網受損風險。

NASA 聯手 IBM 推出太陽大模型 Surya:提前 2 小時預報耀斑
圖:science.nasa.gov

Surya 是 NASA 聯手 IBM 等機構打造的開源太陽物理基礎模型,專門用來分析海量太陽觀測資料,並預測劇烈太陽活動。

它最直接的用途,是給衛星運營商和科研人員提供預警。遇到強烈的太陽爆發時,模型能幫你提前判斷耀斑和高能輻射什麼時候來,降低電網跳閘、通訊中斷或低軌衛星軌道驟降的風險。

它能做什麼

Surya 目前最大的突破在於太陽耀斑預測。它不僅能給出數值判斷,還能直接生成未來 2 小時的太陽耀斑視覺演變預測畫面。

在早期的測試結果裡,Surya 的預測表現超過了現有的基準水平 16%。對於一直難以捉摸的太陽物理預報來說,這個提升幅度相當紮實。

除了預測耀斑,它還能用來追蹤太陽表面的活動區、推算太陽風速度,以及分析太陽紫外線輻射對地球高層大氣的影響。

架構上它還支援融合不同觀測站的資料,比如歐洲航天局與 NASA 聯合研製的 SOHO 探測器,以及帕克太陽探測器的最新觀測。

怎麼做到的

Surya 的底氣來自 NASA 太陽動力學天文臺(SDO)長達 9 年的高質量觀測資料。

SDO 自 2010 年升空以來,每 12 秒就會拍攝一組多波段太陽影像,並記錄精準的磁場測繪資料。這套橫跨完整太陽活動週期的長序列資料,讓 AI 能捕捉到傳統短週期樣本里看不到的細微物理規律。

機制上,Surya 採用基礎模型架構,直接從未經人工標註的原始太陽物理資料中自監督學習。

傳統的氣象和物理 AI 通常需要大量人工標註特徵,而 Surya 可以直接理解原始影像與磁場規律,然後快速微調適配到不同下游任務。

在算力上,這項訓練獲得了美國國家人工智慧研究資源(NAIRR)試點的支援,接入了由美國國家科學基金會(NSF)與輝達等機構提供的算力基礎設施。

怎麼獲取和嘗試

NASA 和 IBM 已經把整個專案完全開源。

模型的權重已經上傳到了 Hugging Face,配套的程式碼倉庫也已在 GitHub 上公開。同時,訓練所用的基礎資料集也是完全開放的。

如果你是空間科學、氣象物理或 AI 交叉領域的研究者,可以直接從 Hugging Face 拉取模型權重,或者在 GitHub 上參考官方工作流進行下游微調。

為什麼重要

我們認為,Surya 的開源標誌著科學基礎模型正在從地球上的通用語言和影像,走向深度的空間物理場景。以往空間天氣預報大多依賴傳統數值模擬或單點統計,算力消耗大且響應慢,Surya 證明了直接從海量連續物理觀測中預訓練大模型完全走得通。

對於空間科學領域的開發者和研究機構來說,這省去了從頭處理近十年 PB 級原始衛星資料的巨大工程成本,值得立刻下載體驗。不過在現階段,把 2 小時的視覺預測直接投入商用衛星自主規避等實操生產線,依然需要更多極端耀斑事件的實戰檢驗。

來源 (1)

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    science.nasa.gov(在新分頁開啟)原文science.nasa.gov

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