Un réseau de neurones profonds pour trouver des mouvements turbulents cachés sur le soleil


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  • Les scientifiques ont développé une technique d’apprentissage en profondeur des réseaux neuronaux pour extraire des informations cachées sur les mouvements turbulents à partir des observations du Soleil. Des tests sur trois ensembles différents de données de simulation ont montré qu’il est possible de déduire le mouvement horizontal à partir des données de température et de mouvement vertical. Cette technique profitera à l’astronomie solaire et à d’autres domaines tels que la physique des plasmas, la science de la fusion et la dynamique des fluides.

    Le soleil est important pour l’objectif de développement durable d’une énergie abordable et propre, à la fois en tant que source d’énergie solaire et en tant qu’exemple naturel d’énergie de fusion. Notre compréhension du Soleil est limitée par les données que nous pouvons collecter. Il est relativement facile d’observer la température et le mouvement vertical du plasma solaire, gaz si chaud que les atomes qui le composent se décomposent en électrons et ions. Mais il est difficile de déterminer le mouvement horizontal.

    Pour résoudre ce problème, une équipe de scientifiques dirigée par l’Observatoire astronomique national du Japon et l’Institut national des sciences de la fusion a créé un modèle de réseau neuronal et l’a alimenté en données à partir de trois simulations différentes de la turbulence du plasma. Après entraînement, le réseau de neurones a pu déduire correctement le mouvement horizontal étant donné uniquement le mouvement vertical et la température.

    L’équipe a également développé un nouveau spectre de cohérence pour évaluer les performances de la sortie à différentes échelles de taille. Cette nouvelle analyse a montré que la méthode a réussi à prédire les modèles à grande échelle dans le mouvement turbulent horizontal, mais a eu des problèmes avec de petites caractéristiques. L’équipe travaille maintenant à améliorer les performances à petite échelle. On espère que cette méthode pourra être appliquée aux futures observations solaires à haute résolution, telles que celles attendues du télescope à ballon SUNRISE-3, ainsi qu’aux plasmas de laboratoire, tels que ceux créés dans la recherche en science de la fusion pour les nouvelles énergies.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Instituts nationaux des sciences naturelles. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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