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女学霸关键算法成就黑洞照片 母校贺词反招黑

2019-04-15 02:50:27   来源:科技生活在线   评论:0   [收藏]   [评论]
导读:小编按:“带领”一词惹怒了部分网友。他们认为,麻省理工是在暗示,黑洞照片完全归功于Katie Bouman的算法。同时,国外各大媒体纷纷给她贴上了“黑洞背后的女孩”这样的标签,更是招来了不满。

  4月10日,人类首张黑洞照片问世。在国内,这张照片引发了轰动的版权问题。同样是这张照片,在美国引发了另一场充斥着谣言的“骂战”。

  黑洞照片发布的同时,美国一位29岁的女科学家在Facebook上发了一张开心的自拍照。

  从此,全世界都知道了,这位名叫Katie Bouman的姑娘三年前开发了一种新算法,这种算法帮助科学家们最终形成了这张黑洞照片。

  在社交媒体上,黑洞照片和这位女科学家的照片往往被并列在一起,她因此被称为“黑洞背后的天才少女”。

  然而,她的母校麻省理工大学却给她惹了麻烦。

  天才少女走红,却因母校一条推文被攻击

  在此之前,Katie Bouman很少更新自己的脸书。但4月10日这天,她第一次发了一张和工作相关的照片。

  照片中,她面对镜头,双手交叉,轻捂着嘴,但难掩背后的笑容和激动的心情。她在脸书上写道:难以置信,我曾经制作过的第一张黑洞图像被重构了。

  2017年,Katie Bouman在麻省理工大学拿到了电子工程和计算机科学的博士学位。目前,她作为博士后研究员与”事件视界望远镜”(EHT)合作。今年,她还将去加州理工学院担任助理教授。

  2016年,Bouman的团队开发了一种新的算法,通过这种精准的算法,科学家们可以将从各大望远镜收集到的数据“拼”到一起,最终将黑洞极其模糊的一丁点影子真实地呈现出来。

  4月10日,Katie Bouman发布了自拍照后,她的母校麻省理工也在社交媒体上向她表示庆祝。

  可是,母校的推文却个她惹了不大不小的麻烦。

  麻省理工计算机科学和人工智能实验室官方推特发文称:三年之前,麻省理工毕业生Katie Bouman带领团队开发了一种新算法,用以制作首张黑洞照片。

  正是这句话中的“带领”一词惹怒了部分网友。他们认为,麻省理工是在暗示,黑洞照片完全归功于Katie Bouman的算法。同时,国外各大媒体纷纷给她贴上了“黑洞背后的女孩”这样的标签,更是招来了不满。

  第二天,Katie Bouman又在脸书上发文称:是很多种方法共同创造了这张黑洞照片。不是哪一种算法或哪一个人的功劳。

  同时,她还附上了一张团队的照片。

  麻省理工计算机科学和人工智能实验室也发现自己的推文给Katie Bouman带来的非议,于是连发7条推文进行澄清。这一次,麻省理工改了口,称对我校博士Katie Bouman在黑洞照片中“扮演的角色”感到骄傲。此外,麻省理工进一步说明,Katie Bouman开发的算法是为了生产黑洞照片,但不是这套算法带来了最后的结果。

  随着讨论的扩大,网上甚至出现了谣言,故意“黑”Katie Bouman。

  有人在网上造谣说,是一位名叫Andrew Chael的男性科学家帮助完成了黑洞照片。随后Andrew Chael本人出来反驳了阴谋论。

  此外,在视频网站Youtube上搜索Katie Bouman,第一条视频名叫《黑洞照片:这位女性只做了6%的贡献,却拿走了100%的功劳》。当然,这则视频内容充满了假消息。谣言内容成为头条,Youtube也备受指责,并表示整改。

  本来是好事,却给Katie Bouman带来了不少烦恼,甚至遭到了不公正的攻击。那么Katie Bouman到底做了哪些贡献呢?

  为项目提供关键算法

  Katie Bouman带领她的团队提出了一种图像算法,这种算法可以滤掉因大气湿度等原因引起的噪声和其他杂乱信息。她和她的团队使用了三种不同的代码流水线,最终成功把所有的数据都拼在一起,转变成为了一张可以理解的图片。

  “我们使用了各种方法来合成数据,并且采用了不同的算法来盲测,想让它生成一张图片。”Bouman在接受CNN采访时如是说道。

  “我们需要的不仅仅是开发一种算法。我们需要基于种种不同的假设,开发很多种不同的算法。如果所有这些算法最后生成的结果都大概相同,我们才能大致确信。”Bouman强调说。

  在博士毕业前一年(2016年),Bouman在TED上发表了演讲,向公众普及如何为黑洞拍摄照片,解释了她用于此项目的算法。

  她在演讲中说:“黑洞离我们太过遥远, 从地球上看,它非常非常小—— 大概就和月球上的一个橘子一样大。这导致给它拍照变得无比困难。为什么呢?由于衍射现象,我们所能看到的最小物体是有限制的,当我们想要看到的东西越来越小时,需要的望远镜就越来越大,但即使是地球上功能最强大的光学望远镜,其分辨率都不足以让我们得到月球表面的清晰图片。”

  如果要拍到位于银河中心的黑洞的照片,那就需要一个直径和地球一样大的望远镜,而这显然是不可能的,所以事件视界望远镜项目(EHT)采用的解决方案就是协调全球多地的射电望远镜进行测量。

  Bouman举例说:“把地球想象成一个巨大的球型迪斯科灯,上面的每一片镜子都会反射光线,然后我们就可以把这些光线组成图像,但假设我们把大多数镜片移走,只留下少数几片,这时我们仍然可以尝试组成图像,但这样图片中就会有很多漏洞。现在分布在地球各处的射电望远镜就像是那些剩下来的镜片,而我们开发的算法就是用来填补那些空缺部分的。”

  ”Bouman是图像小组的关键人物。”MIT海斯塔克天文台的一名科学家文森特·费什这样说到。

  “她为我们的图像组贡献了一种思路,即黑洞的照片和普通的照片一样,它们都是自然图像。”费什说,“你可以把它们当作你用手机拍摄的照片,它们有着相似的性质。如果你能确定一个像素,就可以很好地猜测到旁边一个像素是怎样。”

  高中就已经接触EHT

  1989年,Katie Bouman出生于美国印第安纳州一个名叫West Lafayette的小镇,虽然这是一个只有4万多人的小镇,但是它有美国最优秀的大学之一的——普渡大学。

  Bouman的父亲是普渡大学电子与计算机工程和生物医学工程的教授,受到父亲的熏陶,她从小就对科学很感兴趣,早在她还上初中的时候,她的科学课老师就看出来了她是个“好苗子”。

  Bouman曾经就读的WestLafayette中学的科学系主任Phil Pusey在接受“信使在线日报”采访时就表示:“她是一个非常细心的孩子,(做事)很有条理、逻辑清晰,实验室笔记写的非常详细工整…我经常把她的笔记拿来当做优秀范例给班上同学展示。”

  Pusey还表示,他很激动能向他现在教的孩子们展示Bouman如今取得的成就。

  上高中的时候,Bouman就在普渡大学参加了影像学研究,在她毕业的2007年,她第一次接触到了事件视界望远镜(EHT),从此以后,她的职业生涯便跟这个项目紧紧联系在了一起。

  本科阶段,Bouman在密歇根大学学习电子工程,2011年以优异成绩毕业,随后她来到了麻省理工学院,并取得了电子工程和计算机科学的硕士和博士学位。在MIT求学期间,她加入了海斯塔克天文台,后来又以博士后的身份加入哈佛大学的事件视界望远镜图像处理团队。

  费什表示,以Bouman为代表的年轻成员对这一项目做出了巨大的贡献。当然资深科学家同样也贡献很大,但是图像处理部分主要是由年轻研究者负责的,他们大多是研究生和博士后。

  在Bouman TED演讲的最后,她说到:“要把这些充满想象力的点子变成现实,离不开我们出色研究团队的共同努力,我十分荣幸能和他们一起工作。虽然在项目一开始时,我没有任何天文学知识,但我们通过通力合作达成了不可思议的成就…事件视界望远镜这种大型项目的成功,是来自不同学科的科学家们一起创造的结果,我们团队是一个由天文学家、数学家、物理学家和工程师构成的大熔炉,而这也是我们能取得不可思议成就的关键。”(每日经济新闻)
 

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  首张黑洞照片只是开端 西媒:还有一堆未解新问题

  西媒称,人类史上第一张黑洞照片穿越宇宙抵达地球。这张照片揭示的是室女座星系团中超大质量星系M87中心的黑洞,它距离地球5500万光年,质量为太阳的65亿倍。

  据西班牙《先锋报》网站4月11日报道,“这是一项非常重要的成果。一部分光被吸收,另一部分被拉偏,这符合爱因斯坦的广义相对论”,西班牙国家研究委员会空间科学研究所研究员卡洛斯·索普埃尔塔对《先锋报》记者表示,“这是一大创举,但也留下了一些未解决的重要问题。有必要向着更高的精确度迈进”。

  报道称,虽然我们仍处于一个新的研究领域的开端,但科学家们已经在考虑如何向前迈进以取得更好的成果。索普埃尔塔表示,精确是关键因素,而目前的精确度还不是很高。“理想的情况是增加更精确的现代射电望远镜来捕捉光线。”他指出。

  报道还称,目前,8个分别设在北美、南美、欧洲、南极洲和夏威夷的毫米/亚毫米波射电望远镜组成的事件视界望远镜(EHT)已经捕捉到了M87星系黑洞的形象,中央的黑洞周围的耀眼光圈是由围绕黑洞高速旋转的物质形成的。

  “旋转是我们面临的主要问题之一。黑洞有一个非常具体的模型,它们非常简单,只需要质量和旋转就能获得完整的模型。”索普埃尔塔表示。这种天体的引力场非常强大,没有任何东西可以逃脱它,包括光线。

  他认为,改进观察工具和完善理论框架对于获得更精确的数据至关重要。“事实证明这种改进是可能的,EHT就是力证。但这种改进不可能在一朝一夕之间完成。”索普埃尔塔表示。

  “尽管如此,已经获得的成果和巨大的媒体反响肯定会有所帮助。”他强调。未来我们将对黑洞中心有更深入的了解,那里的时空曲率无限高,现有物理定律全部失效。这也引发了宇宙大爆发可能发生在黑洞中心的假设。

  索普埃尔塔认为,考虑到这一天体的质量是太阳的数十亿倍,而大爆炸理论认为它们是在原始宇宙中形成的,“那么,怎么会有时间形成如此大质量的天体?”他问到。这是未来的分析必须解决的另一个重大问题。

  “我们认为超大质量黑洞和包含它们的星系是同时形成的,且可能是通过相同的过程形成的,然后以某种方式共同进化,从而使我们在今天观察到它们的特征是相关的。因此,了解了黑洞的形成和演化就可以帮助我们了解星系的形成及其演化的情况。”索普埃尔塔表示。

  他同时强调,继续研究位于银河系中心的黑洞也至关重要。银河系中心黑洞的质量大约是太阳的430万倍,距离地球2.6万光年,是离我们最近的超大质量黑洞。“这个黑洞更安静、活动更少,周围存在着大量恒星。”索普埃尔塔表示。(参考消息网)

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