《AIGC系列文章1》借助AIGC的力量，探索未知宇宙、發掘宇宙奧秘

人類為了探索宇宙，需要依靠電腦的力量，來計算龐大的天文數據，以及運算宇宙航行的方向；另外，人類依靠望遠鏡、人造衛星來拍攝宇宙圖像，或用電波望遠鏡來蒐集宇宙電波並合成影像，讓人類能一探宇宙奧秘。

現在隨著人工智慧的進步，原本需要大量資源運算的超級電腦，可以用AI生成式內容（AI-generated contents, AIGC）來代勞，節省運算時間、降低系統效能負擔，讓人類一窺宇宙的真實面貌，解開宇宙的深奧謎團。

【技術發展背景】

自從哈伯太空望遠鏡出現後，人類的視野就延伸到成千上萬光年以外的銀河系，以及伸手不見五指的黑洞，讓人類能更進一步認識宇宙的奧妙。

例如黑洞具有將光線扭曲的特性，需要靠偵測漣漪狀擴散的「重力波（Gravity wave）」來捕捉光線被吸進黑洞的流向；早期觀察黑洞的技術較為原始，成像的品質較為模糊，天文學的觀測技術的改善，需要等待未來技術成熟度增長、技術水準到位之後，才能繼續進行研究。

【技術介紹與應用現況】

2019年人類首次拍攝到M87星系中的疑似「黑洞」的身影後，天文學家觀察到中心處有一處由外而內形成的甜甜圈形狀「洞口」，但因為當年技術較為原始，僅留下模糊的影像；2023年天文學家再次研究了同樣的M87「黑洞」照片，並利用AI技術來加強解析度和重新上色，讓黑洞的輪廓比當時的照片更為清晰可見，更深入了解黑洞的原理。

圖 1 M87星系出現的黑洞，分別為2019原始照片（左）、2023經AI重新演算之照片（右）

資料來源：《中國時報》江飛宇, 2023

另外，美國政府所屬的「阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）」，結合來自IBM、Nvidia等AI領域大廠，共同研究黑洞產生的「重力波」，原本在2017年需要一個月才能算完的數據，在今年導入AI之後就變成只需七分鐘就能算完，運算的結果還跟當初一樣正確無誤。

【未來展望／挑戰】

在AIGC展現強大的運算和分析能力之後，除了讓天文學家找出宇宙的真實面貌以外，也大幅減少了冗長且繁瑣的運算過程；未來AI在太空探險所扮演的角色上，除了分析和運算天文學影像以外，也能用於宇宙探索上，實現自主航行、自主探勘的任務，讓宇宙探險比以往更安全、更高效率。

封面圖片來源: 123RF

參考資料

1. 江飛宇. (2023年4月13日). 天文學家借助AI修改黑洞照片 清晰度增加. 擷取自 中國時報: https://www.chinatimes.com/realtimenews/20230413005257-260408?chdtv 
   
   
2. 李建興. (2021年8月11日). 科學家使用人工智慧迅速偵測重力波. 擷取自 ITHome: https://www.ithome.com.tw/news/146127