Les scientifiques ont développé un réseau neuronal de techniques d’apprentissage en profondeur 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 du mouvement vertical. Cette technique bénéficiera 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 comme source d’énergie solaire et comme 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, un gaz si chaud que les atomes qui le composent se décomposent en électrons et en 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 de neurones et fourni des données provenant 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 sortie à différentes échelles de taille. Cette nouvelle analyse a montré que la méthode prédisait avec succès des modèles à grande échelle dans un mouvement turbulent horizontal, mais présentait 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 bulles SUNRISE-3, ainsi qu’aux plasmas de laboratoire, tels que ceux créés en science de la fusion pour les nouvelles énergies.
Matériaux fournis par les Instituts nationaux des sciences naturelles. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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