Das chinesische National Astronomical Observatory und Alibaba Cloud haben kürzlich gemeinsam das weltweit erste Sonnen-Großmodell „Jinwu“ (金乌) vorgestellt. Dies markiert einen wichtigen Schritt in der tiefgreifenden Integration von Sonnenphysikforschung und künstlicher Intelligenz.
Das Modell basiert auf dem von Alibaba Cloud Open-Source bereitgestellten Tongyi Qianwen (通义千问) Framework. Seine Vorhersagegenauigkeit für M5-Sonneneruptionen liegt bei über 91% und erreicht damit das weltweit höchste Niveau für Prognosen dieser Stärke. Dieses Ergebnis verbessert nicht nur die Genauigkeit der Weltraumwettervorhersage, sondern bietet auch einen neuen technischen Schutz vor den potenziellen Auswirkungen von Sonnenaktivitäten auf die Erde.
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Das „Jinwu“-Großmodell basiert auf einer riesigen Menge an Sonnenbeobachtungsdaten und kombiniert die umfassende Erfahrung des Nationalen Astronomischen Observatoriums im Bereich der Sonnenphysik mit der leistungsstarken Rechenleistung und den Fähigkeiten der natürlichen Sprachverarbeitung des Open-Source-Modells Tongyi Qianwen. Es ermöglicht eine effiziente Vorhersage des Auftretens von Sonneneruptionen. M5-Eruptionen gehören zu den stärkeren Sonnenaktivitäten und können erhebliche Störungen für Kommunikationssysteme, Satellitenbetrieb und Stromnetze auf der Erde verursachen. Ihre präzise Vorhersage war daher stets ein Schwerpunkt und eine Herausforderung in der Weltraumwetterforschung. Der Durchbruch des „Jinwu“-Modells bei der Vorhersage von M5-Eruptionen zeigt seine überragende Leistung bei der Verarbeitung komplexer astronomischer Daten und der Extraktion wichtiger Muster.
Das Nationale Astronomische Observatorium lieferte für die Entwicklung des „Jinwu“-Modells eine große Menge an hochwertigen Beobachtungsdaten, darunter Sonnenmagnetfeld, Spektren und mehrbändige Bilder. Alibaba Cloud steuerte seine fortschrittliche Cloud-Computing-Infrastruktur und KI-Algorithmen bei. Tongyi Qianwen, ein Open-Source-Großsprachenmodell, bietet durch seine Flexibilität und Anpassbarkeit eine solide Grundlage für die Entwicklung von „Jinwu“. Mithilfe von Deep Learning und datengetriebenen Methoden kann das Modell Vorläufermerkmale für das Auftreten von Eruptionen aus historischen Daten erkennen und Wahrscheinlichkeitsprognosen für Eruptionen in den nächsten 24 bis 48 Stunden erstellen.
Experten zufolge zeigt das „Jinwu“-Modell mit einer Vorhersagegenauigkeit von über 91% bei M5-Eruptionen eine deutliche Verbesserung gegenüber traditionellen Methoden. Bisher lagen die Vorhersagegenauigkeiten internationaler Systeme zur Vorhersage von Sonneneruptionen, die auf physikalischen Modellen und statistischen Methoden basieren, bei starken Eruptionen typischerweise zwischen 70% und 85%. Durch den Einsatz von KI-Technologien konnte „Jinwu“ diesen Engpass erfolgreich überwinden. Dieser Erfolg könnte mit der besseren Fähigkeit des Modells zusammenhängen, die komplexen nichtlinearen Beziehungen von Sonnenaktivitäten zu erfassen, insbesondere bei der Verarbeitung wichtiger Parameter wie der Entwicklung des Magnetfelds in Aktivitätszonen und der Veränderung der mehrbändigen Strahlung.
Die Zusammenarbeit wird auch als wichtiger Versuch Chinas im Bereich der Schnittstelle zwischen Raumfahrtwissenschaft und künstlicher Intelligenz angesehen. Das Nationale Astronomische Observatorium erklärte, dass „Jinwu“ nicht nur ein Forschungsinstrument ist, sondern schrittweise auch in den praktischen Weltraumwettervorhersage-Dienst integriert werden soll, um der Luft- und Raumfahrt, der Energiebranche und der Öffentlichkeit zuverlässigere Warninformationen zu liefern. Alibaba Cloud betonte gleichzeitig, dass die Open-Source-Natur von Tongyi Qianwen dem „Jinwu“-Modell eine hohe Skalierbarkeit verleiht und es in Zukunft möglich sein wird, das Modell weiter zu optimieren und auf andere Bereiche der astronomischen Forschung auszuweiten, z. B. die Vorhersage des Sonnenwinds oder die Überwachung des interplanetaren Weltraumwetters.
Branchenexperten weisen jedoch darauf hin, dass die Vorhersagefähigkeit von „Jinwu“ für stärkere Eruptionen (z. B. Klasse X) und seine langfristige Stabilität noch überprüft werden müssen, obwohl es bei der Vorhersage von M5-Eruptionen hervorragende Ergebnisse erzielt. Darüber hinaus könnte die Abhängigkeit des Modells von Echtzeitdaten dessen Anwendung in abgelegenen Gebieten oder Umgebungen mit eingeschränkter Datenbeschaffung beeinträchtigen. Das Team des Nationalen Astronomischen Observatoriums und Alibaba Cloud gab an, dass es die Modellalgorithmen weiter verbessern und weitere internationale Beobachtungsdaten einbeziehen wird, um die Vollständigkeit und Robustheit zu steigern.
Die Veröffentlichung des „Jinwu“-Großmodells zeigt nicht nur die technologische Stärke Chinas in den Bereichen Sonnenphysik und künstliche Intelligenz, sondern setzt auch einen neuen Maßstab für die weltweite Weltraumwetterforschung. Die Einführung des Modells kommt gerade recht, da der 25. Sonnenzyklus seinen Höhepunkt erreicht, und könnte tiefgreifende Auswirkungen darauf haben, wie die Menschheit Sonnenaktivitäten besser versteht und bewältigt.