富士通与东海国立高等教育研究系统合作开展基于人工智能的空间天气研究

富士通与东海国立高等教育研究系统合作开展基于人工智能的空间天气研究

时间戳记：13年2024月9日下午21:XNUMX

东京，14 年 2024 月 XNUMX 日 – (JCN 新闻专线) – 富士通和东海国立高等教育研究系统（以下简称THERS）今天宣布开展一项关于空间辐射现象预测的联合研究，以确保人类安全探索月球、火星和行星际空间（1）。作为联合研究的一部分，两家合作伙伴应用了富士通人工智能平台 Kozuchi 提供的富士通“广泛学习”可解释人工智能技术，并发现了太阳耀斑发生的条件（2），导致太阳高能粒子（以下简称 SEP）增加的太阳喷发事件（3）进而影响太空天气。

展望未来，富士通和THERS将继续加速研究，以进一步增强空间天气预报并支持外太空探索。

富士通和 THERS 在将于 2024 年 11 月 2024 日星期一举行的日本天文学会 XNUMX 年春季年会上展示了这项联合研究的结果。

背景

基于富士通与 THERS 于 24 年 2023 月 XNUMX 日签署的合作协议（4）、富士通和名古屋大学太空地球环境研究所（以下简称ISEE）（5THERS的附属组织）一直在开展空间天气预报进展的联合研究，以解决人类探索外层空间的相关挑战。

太空天气不仅影响我们在太空的活动，还会造成日常生活中的通讯故障、卫星定位干扰、影响航线规划等。空间天气观测研究在日本和全球都面临着日益重要的挑战。

SEP，一种宇宙射线（6）突然形成并在耀斑和日冕物质抛射后在太空中传播（7）直接影响卫星等物体，也影响人体和宇航员。在太空中直接接触标准必要电气可能会导致致命剂量。

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图1：空间天气现象的发生和太阳高能粒子的影响联合研究的方法和结果

为了推导导致 SEP 增加的耀斑发生条件，富士通和 THERS 利用富士通的“广泛学习”可解释人工智能技术，从大量组合中分析和提取导致这些 SEP 事件发生的条件有关耀斑亮度、发生位置和持续时间等因素的数据。

研究中使用的数据 美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 空间天气预报中心提供的过去 SEP 事件和软 X 射线强度、经度和耀斑持续时间的数据库 美国国家海洋和大气管理局观测到的太阳黑子周围区域的太阳光球磁场数据航空航天局 (NASA) 太阳动力学观测卫星 (8）太阳黑子周围的 3D 磁场模型（9）由名古屋大学信息技术中心于2020年安装的富士通超级计算机“Flow”计算，采用ISEE开发的方案

富士通和THERS的研究结果发现，耀斑的软X射线强度和持续时间是SEP事件产生的重要因素，在耀斑数量较少的太阳黑子区域产生的第一次耀斑是可能会导致 SEP 增加。

由于耀斑往往会在某些太阳黑子处连续发生，因此预测耀斑发生的常用方法是参考最后一次耀斑的历史数据。然而，富士通和THER的研究结果表明，对发生在前一天耀斑活动相对较弱的太阳黑子区域的第一次耀斑的预测，代表了SEP事件预测的一个重要因素，为SEP事件的预测提供了新的指导。未来空间天气预报的研究和发展。富士通和THERS证实，他们联合研究构建的数值模型能够以与传统预测方法相同的精度预测SEP的增加，并且通过使用原始参数可以进一步提高精度基于太阳黑子周围的三维磁场模型。

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未来的计划

为了帮助实现人类对外太空的安全探索，富士通和THERS将继续分析作为SEP事件重要因素的首次太阳耀斑的预测，加速研究以提供与SEP事件产生相关的新发现，并结合THERS在空间科学领域的知识结合富士通的技术从事空间天气预报的研发和社会实施。

[1]行星际空间：太阳系行星之间的空间
[2]太阳耀斑：太阳大气层中的大爆炸
[3]太阳能高能粒子：（质子事件。）与太阳耀斑和日冕物质抛射相关的加速高能粒子的出现
[4]“富士通和东海国家高等教育和研究系统签署合作伙伴关系，以创建福祉社会并开发空间技术，为实现可持续发展目标和社会 5.0 做出贡献”（新闻稿，24 年 2023 月 XNUMX 日）
[5]天地环境研究所：导演: 盐川和夫
[6]宇宙射线：外太空中存在的各种类型的辐射
[7]日冕物质抛射：日冕突然大量喷射等离子体到行星际空间
[8]太阳动力学观测站：太阳动力学观测站任务
[9]太阳黑子周围的 3D 磁场模型：草野等人。 2020年科学

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富士通的宗旨是通过创新建立社会信任，使世界更加可持续发展。 作为 100 多个国家/地区客户首选的数字化转型合作伙伴，我们的 124,000 名员工致力于解决人类面临的一些最大挑战。 我们的一系列服务和解决方案利用了五项关键技术：计算、网络、人工智能、数据和安全以及融合技术，我们将它们结合起来以实现可持续发展转型。 富士通有限公司（TSE：6702）公布截至 3.7 年 28 月 31 日的财政年度综合收入为 2023 万亿日元（XNUMX 亿美元），并且仍然是日本市场份额最大的数字服务公司。 了解更多： www.fujitsu.com.

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