这场“寻找宇宙心跳”的背后，云和AI如何加持？

探索宇宙奥秘：脉冲星的声音与科技的交融

科学巨匠尼古拉·特斯拉曾言：“如果你想知道宇宙的秘密，就用能量、频率与振动来思考。”这一理念在音乐创作人高姗的心中生根发芽。七年前，她在阅读电子舞曲书籍时深受启发，意识到音乐与宇宙有着千丝万缕的联系。音乐的频率和振动与脉冲星信号的频率周期相似，为此，她以脉冲星的声音为灵感，创作了一首名为《遇见你的时候所有星星都落在我头上》的歌曲。

9月23日晚，一场名为“寻找宇宙心跳”的脉冲星演奏会在微信视频号上直播。除了高姗，还有六位新锐音乐人参与了这场特别的音乐会，他们均以脉冲星声音为核心创作歌曲，传递出由脉冲星信号转换而来的“宇宙心跳”声。这场跨界科技与艺术的演奏会，吸引了众多天文爱好者的关注，也让更多人了解到了天文宇宙的相关知识。

腾讯优图实验室、国家天文台、澎湃新闻以及复旦大学计算机科学技术学院联合发起了这场演奏会，其中脉冲星的探索与研究是重要的一环。脉冲星是大质量恒星演化晚期的致密残留物，发出的信号非常微弱。博士毕业于中国科学院国家天文台的王珅博士，在直播中详细解读了脉冲星的特性。他表示，脉冲星会周期性地发出射电信号，就像我们的心跳一样。腾讯优图实验室的专家研究员王亚彪则补充说，这些脉冲星的自转时间非常短，甚至以毫秒计算。

探索脉冲星并非易事。如何将这些信号转化为声谱，进而构造出脉冲星的独特声纹？这背后涉及到复杂的科技问题。早在1976年，脉冲星被发现时，曾因其规律性的信号被误认为可能是外星文明的信号。如今，“中国天眼”已经发现了660余颗新脉冲星，但寻找脉冲星的任务仍然艰巨。

复旦大学计算机科学技术学院的副教授池明旻在直播中提到了利用中国天眼FAST发现脉冲星过程中的难点。其中最大的挑战在于处理大量的数据。FAST每周都会产生近500TB的脉冲星观测数据，依靠人工寻找可能的脉冲星是一项巨大的工程。这就需要借助人工智能技术来辅助。

人工智能技术的应用也面临着挑战。样本量不足、数据分布不一致等问题都需要解决。幸运的是，腾讯优图实验室在了解到这一科研项目后，迅速加入进来。2021年7月，腾讯与国家天文台、复旦大学计算机科学技术学院联合启动了“探星计划”，利用腾讯优图实验室的计算机视觉技术和腾讯云的计算能力，用“云+AI”帮助中国天眼FAST处理每天接收到的庞大数据，并通过视觉AI分析找到脉冲星线索。

这一计划的实施大大提高了寻找脉冲星的效率和准确率。腾讯优图实验室的专家研究员王亚彪表示，通过多模态输入信号的深度融合，将不同维度的信号图进行关联分析，提高了脉冲周期信号确认的可信度。

“探星计划”是科技与艺术完美结合的典范，它不仅让我们更深入地了解了宇宙的奥秘，也让更多人感受到了科技的魅力。这场“寻找宇宙心跳”的脉冲星演奏会，正是这一计划的生动展现。探星之旅：科技与艺术的交融，倾听宇宙的心跳

为了解决样本学习量不足的问题，探星计划团队采用了创新的半监督域迁移学习方案。这一方案巧妙地运用了非FAST观测设备获取的标记数据，同时结合少量的FAST标记数据和大量的未标记数据，为深度神经网络建模提供了丰富的资源。半监督学习产生的“伪标签”数据大大增加了模型训练的样本量，从而显著提升了脉冲星的自动识别能力。

在工业界与学术界的共同努力下，借助“云+AI”的助力，寻找脉冲星的数据处理效率提升了120倍。新设计的多模态结合半监督学习的AI解决方案，不仅展现了更高的召回率，更将误报率降低了98%，为天文领域带来了革命性的进展。

经过长达八个月的努力，探星团队已经从巡天观测数据中成功找到了超过22颗脉冲星。“这些脉冲星其实是在数十亿张图片中逐一甄别出来的。”王亚彪介绍道。

此次与众不同的“寻找宇宙心跳”脉冲星演奏会，为我们呈现了一场科技与艺术的盛宴。最新发现的8颗脉冲星的基本特征，如轮廓、频率等，被巧妙地映射到声谱上，形成了独特的声纹，让我们得以聆听脉冲星的“声音”。

腾讯优图实验室的专家研究员王亚彪表示：“我们希望通过这次科技+艺术的结合，让更多人了解脉冲星，对天文探索产生兴趣。”他进一步强调，越是深入了解，越能感受到生命的渺小，对宇宙的敬畏之情也会越发强烈。

就像康德曾经说过的，我们对头顶浩瀚璀璨的星空和心中崇高的道德法则的思考，越是深入持久，唤起的赞叹和敬畏就会越加强烈。而今，随着探索宇宙的步履不停，人工智能的应用不仅着眼于当下，更是指向未来。

近期，腾讯与国家天文台、复旦大学计算机科学技术学院共同开启了对M31仙女座星系的射电信号处理，这是针对该星系中脉冲星类致密天体的最深度的完整探测。目前，已经通过三方合作找到了22颗脉冲星，均位于银河系内。现在，团队希望利用FAST的高灵敏度特点，通过设计的AI模型探索M31仙女座星系中的脉冲星类致密天体。这一探索也吸引了众多年轻人的参与，他们希望通过这次探索，让更多人聆听到银河系外宇宙的“心跳”。

在这个过程中，科普扮演了至关重要的角色。2022年9月，《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》明确指出，科普活动是实现创新发展的重要基础性工作。腾讯优图实验室与国家天文台、复旦大学计算机科学技术学院等发起的这场特别的演奏会直播，不仅展示了科技的魅力，也为公众提供了丰富的科普知识，成为了一个“恰逢其时”的创新科普样本。