智能体介绍

2024-12-26

具身智能望远镜概述

具身智能望远镜是未来的望远镜形态,其在高度自动化的同时,能够通过AI进行观测中的各类决策,并且调度工具执行各类观测任务,以此来减少大巡天阵列中的人力消耗,提高观测效率。

具身智能望远镜中,有三个模块是至关重要的,分别为观测的实时分析,运行状态的异常监视,以及后随望远镜的调度和信息注入。每一部分都涉及了观测人员的大量决策。此外,具身框架本身也是一个智能体,可以通过自然语言进行交互和反馈,允许观测助手以更低的门槛参与到观测中来,对科普级的巡天(例如近邻星系巡天项目)有所帮助。

数据实时分析模块在观测优化上,涉及到图像质量的分析,可以对观测中的低质量源进行分析,并且给出解决方法。随后,在数据层面上,进行暂现源/拖尾源的识别,并且将诸多识别的AI工具并入数据处理管线之中。当一个暂现源,或者高危小天体被发现的时候,能够及时调度观测资源执行后随观测任务,以获得第一手信息。在数据管线层面,我们也可以通过人工注入的科学任务,来让AI完成文献搜集,并且通过数据管线与其他文章中的方法,来动态调整观测,实现天文的科学自动发现,以此来实现未来的AI天文学家。

 

异常监视是在望远镜进行观测的时候伴随执行的模块,用于监视望远镜的工作状态,一旦出现可能的异常,马上调整观测以避免更严重的后果。该模块的输入是一系列标准的监视信号,输入一个是否发生异常的判断,如有异常,则输出一个修复指令,或者是通过人工进行维修。异常分为外部环境异常和内部异常,外部环境异常通常通过调整观测计划/停止观测来解决。内部的指向等异常情况,则通过自修复的OCS指令,或者是通知人工进行特定的检查以解决问题。

 

后随信息注入发生在数据实时分析后,由对暂现源的判断进行触发。其在观测后,经由数据管线,以及人工注入的科学任务,执行科学自动发现流程,以最大化获得与科学目的相关的数据信息,提升观测效率。

 

近邻星系巡天智能体

近邻星系巡天是一个面向科普级望远镜的超新星巡天项目,通过分布在全国范围内的爱好者台站来观测50mpc内的星系。现阶段拥有10台望远镜,其中兴隆站7台,新疆乌鲁木齐一台,云南玉溪一台,甘肃平凉一台。通过在该项目上构建智能体,可以为未来的司天阵列打下基础。

 

现阶段的近邻星系巡天智能体具备制定观测计划,天文观测,数据分析,以及依照分析结果进行决策的能力,智能体部署在兴隆站的服务器内,通过通讯协议与每台望远镜相连。观测助手可以通过智能体以及自然语言来集中调度这些望远镜,下面是一些示例。

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如果前一天已经制定了观测计划,现阶段将会保持其连续性,改为继承前一日的观测列表

 

更多详情请参照https://arxiv.org/abs/2412.06412

智能体仍在随着观测需求更新,更多功能仍在开发之中:

  1. 数据处理管线的后续数据处理
  2. 司天原型机的观测状态监视:训练集搜集
  3. 自动科学发现:自动数据处理流程
  4. 云避让:基于全天相机的观测列表更新
  5. NINAAI插件

 

因为观测助手共用同一个账号,以及智能体能够连接到兴隆站的一些保密数据,智能体短期内不面向公众开放,仅兴隆站的观测助手可以在兴隆内网/国台内网进行访问。

 

未来将面向爱好者,做一个权限区分更明确,观测调度更灵活的智能体,采取类似的技术,与兴隆站的望远镜并行运行,不进行组网,并将观测平台部署于天文科教平台和NADC上。如果爱好者或者组织机构有组网需求,可以与兴隆站联系,通过站点核验后,将与现有望远镜进行组网,由兴隆站统一调度,进行协同观测。

 

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王存是 wangcunshi@nao.cas.cn

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毛益明 maoym@bao.ac.cn