2019年 4 月 10 日注定是人類天文學(xué)和物理學(xué)界的一個里程碑。在這一天,我們見證了人類有史以來所拍得的第一張黑洞照片。 但當(dāng)大家都在慶祝這一重大成就時,卻鮮有人提到其背后的功臣,麻省理工學(xué)院計算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗室(CSAIL) 的一位女性計算機(jī)科學(xué)家: 凱蒂·伯曼(Katie Bouman)。 圖 | Katie Bouman (來源:MIT CSAIL/Twitter) 凱蒂在事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)項目中起到了極為重要的作用:是她所發(fā)明的算法,把來自全球各地射電望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)“拼接”成我們?nèi)缃穹浅J煜さ哪菑埡诙凑掌?/p> 簡單來說,想拍攝一個 5500 萬光年外的黑洞需要一個直徑為 1 萬公里的射電望遠(yuǎn)鏡,但地球的直徑才只有 1.27 萬公里,顯然不可能真的去建造這樣巨型的望遠(yuǎn)鏡。因此,EHT 項目只能選擇用位于全球各地的8個射電望遠(yuǎn)鏡“拼出”一個直徑 1 萬公里的望遠(yuǎn)鏡(陣列)。 但由于這個超大的射電望遠(yuǎn)鏡鏡面上有著大量的漏洞,它必須通過算法才能“補(bǔ)全”所拍攝的圖像。這就是凱蒂發(fā)明的 CHIRP算法,既“使用預(yù)先圖像塊的連續(xù)高分辨率圖像重建'算法 (ContinuousHigh-resolution Image Reconstruction using Patch priors” )。 當(dāng)然,就像凱蒂所說的那樣,像 EHT 這樣的項目能夠成功,正是不同學(xué)科的研究人員用各自的專業(yè)知識一起創(chuàng)造的結(jié)果。但不論如何,凱蒂本人功不可沒。 而說到這次天文學(xué)里程碑事件背后的功臣,就不得不提到 50 年前的另一次里程碑事件中的一位傳奇女性:人類首次登月的阿波羅 11 號任務(wù)以及阿波羅項目的飛行計算機(jī)編程總監(jiān)、“軟件工程”概念的先驅(qū)——瑪格麗特·漢密爾頓(Margaret Hamilton)。 正是這位女性計算機(jī)科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)麻省理工學(xué)院儀器實(shí)驗室(MIT Instrumentation Lab)設(shè)計的飛行程序,確保了阿波羅 11 號成功降落在月球,而不是在最后一刻因為一個硬件缺陷而放棄著陸。 |
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