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大数据与传说中的“中国天眼”FAST

[日期:2017-03-31] 来源:大数据周刊  作者: [字体: ]

  在美丽的贵州省黔南州布依族苗族自治州平塘县,被称为“中国天眼”的世界最大500米口径球面射电望远镜FAST已于2016年9月25日落成启用。

大数据

  (图片来源于互联网)

  名称:500米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope),简称“FAST”。

  建设地址:贵州省黔南州布依族苗族自治州平塘县

  建设单位:

  项目主管部门:中国科学院

  项目共建部门:贵州省人民政府

  项目建设单位:中国科学院国家天文台

  批复时间:2011年3月

  完工时间:2016年9月25日

  据了解,FAST总投资约12亿元,是国家重大科技基础设施项目,目前为人类迄今为止最强大的天文设备,对我国乃至全世界下一步天文研究和宇宙探测工作具有突破性意义。

  作为国家重大科技基础设施之一,FAST承载着重要的意义,其存储着海量的数据与信息,将开启FAST大数据服务

  一、FAST建设历程

  1994年7月,FAST工程概念提出。

  2001年,FAST预研究作为中科院首批“创新工程重大项目”立项,并得到中科院及科技部的支持。

  2001年10月,知识创新工程首批重大项目“FAST预研究”总体验收。

  2007年7月,国家发展和改革委员会批复500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施立项建议书,原则同意将FAST项目列入国家高技术产业发展项目计划,FAST工程进入可行性研究阶段。

  2008年10月,国家发改委批复500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施项目可行性研究报告,FAST工程进入初步设计阶段。

  2009年2月,500米口径球面射电望远镜国家重大科技基础设施初步概算获得贵州省发改委批复。

  2010年6月26日,中国科学院基础局在国家天文台主持召开了中国科学院重要方向项目“FAST关键技术的试验研究”验收会,验收专家组一致同意“FAST关键技术的试验研究”项目通过验收。

  2011年3月,FAST工程开工报告获得批复,工程开工项目初步设计和概算获得中国科学院和贵州省人民政府的批复。

  2016年7月3日,FAST的主体工程顺利完工!2016年,9月25日,位于贵州黔南州平塘县大窝凼的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜(FAST)宣告落成启用,开始探索宇宙深处的奥秘。

  国家主席习近平给项目启用发来的贺信中提到,该望远镜是“具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。”

  二、FAST与大数据

  FAST射电望远镜已于2016年9月落成启用并开始观测和产生测试数据。据《洛杉矶时报》报道,FAST可以探测到最远1000光年以外的声波,每天可以传输5兆字节的数据。

大数据与传说中的“中国天眼”FAST

  据了解,FAST研究涉及了众多高科技领域,如天线制造、高精度定位与测量、高品质无线电接收机、传感器网络及智能信息处理、超宽带信息传输、海量数据存储与处理等。FAST可以进行高分辨率微波巡视,以1Hz的分辩率诊断识别微弱的空间讯号,作为被动战略雷达为国家安全服务。此外,FAST能把中国空间测控能力由地球同步轨道延伸至太阳系外缘,将深空通讯数据下行速率提高100倍。

  基于FAST的强大功能,如果银河系(直径约为15万光年)内存在外星人,他们的信息就很可能被发现。国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默曾向中方提出,希望在FAST加装设备,可合作搜索外星人信号。

  贵州大学计算机科学与技术学院副主任李晖博士介绍,FAST天文大数据服务推动天文科学研究和探索由假设驱动向数据驱动转变。科学研究由过去的“应该设计什么样的实验来验证这个假设?”转变为现在的“从这些数据中能分析出来什么?如果把其他数据融合,能够发现什么?”除了天文学,FAST大数据服务技术正渗透于日常生活之中,医疗、农业、遥感、能源等领略都有应用。据悉,FAST数据服务网站已于2015年10月上线。

  2016年7月21日,中国电信贵州公司与中国科学院国家天文台签署战略合作协议,双方将在平塘大射电望远镜(FAST)项目的信息化能力建设和大数据研发应用领域开展合作,助推FAST项目不断加大科技创新力度。 依托强大的网络优势和平台能力,中国电信贵州公司将为国家天文台FAST提供高速网络接入和信息通信支撑保障,还将提供每日达5TB的海量天文大数据存储、传送和数据挖掘服务。

  目前,贵州省大数据产业发展应用研究院、贵州省先进计算与医疗信息服务工程实验室和贵州大学计算机科学与技术学院,正在合作开展FAST大数据服务项目。

  三、FAST在贵州

  贵州省正抓住FAST(500米口径球面射电望远镜)工程启用的机遇,推动大射电与大数据相融合。

  近日发布的《贵州省数字经济发展规划(2017-2020年)》中提到开展重大创新改革试验,其中包括了开展FAST数据分析等。

  另外,将加快推进华为数据中心、苹果公司亚太数据中心、贵州射电天文台及FAST数据处理中心等项目建设,形成以贵安新区三大电信运营商超大型数据中心为核心,贵阳、黔西南等地大中型专业数据中心为补充的数据中心建设布局,为行业级、国家级、国际级数据资源入驻奠定基础。

  据了解,FAST射电望远镜数据存储和处理中心已落户贵安新区。这是FAST射电望远镜数据中心二期项目,一期是距离FSAT射电望远镜仅有一公里左右的综合观测楼。数据中心主要负责存储和分析FAST采集的大量太空数据,对计算性能和存储容量有极高的要求。

  此外,“2017年贵州省大数据十大工程”第十项首选实验田工程中提到FAST大数据分析应用等重大创新改革试验。

  贵州大学计算机科学与技术学院副主任李晖博士曾介绍,贵州师范大学在大数据与计算机科学领域已开展了大量科研工作,积累了成果:拥有平塘500米射电望远镜FAST早期科学数据中心、教育大数据研究所、喀斯特地区关键信息技术及应用国家地方联合工程实验室、贵州省信息与计算科学重点实验室、贵州省山地环境信息系统与生态环境保护重点实验室等科研平台,在500米射电望远镜FAST早期科学数据、茶产业大数据、生物大数据、物联网工程、桥梁健康监测、三维虚拟现实及仿真、信息安全、云计算等方面形成了众多科研成果。

  今年两会期间,全国人大代表、贵州省科技厅厅长廖飞透露,“中国天眼”有望两年内完成验收工作。据廖飞介绍,贵州最近有个“三步走”的初步目标:

  一个是和国家天文台共同建设好贵州射电天文台,现在正实质性地推动这项工作。

  二是在推动大数据和大射电发展方面有一个具体举措。不管是做语义分析、还是天文大数据处理,各方面的需求汇总起来需要一个比较强大的计算装置。这个装置既要能够满足很快的数字计算要求,也就是算得快,同时要有语义分析、视觉识别、图像识别功能,形象来讲就是人的大脑,既要算得快、也要有逻辑推理能力,更要有视觉和其他处理功能,这些需求汇总在一块,初步的想法叫“黔灵科学计算装置”,也是贵州的一个大脑,推动具有超算能力的科学落地。

  三是在这两个基础上,和国家天文台贵州射电天文台一同推动建设大数据天文数据研究中心,乃至建设国家实验室。

  目前,“中国天眼”景区已正式向游客实行免门票政策,成为贵州著名的旅游景点,对贵州发展大数据有很大帮助。为确保大射电望远镜在工作中不受干扰,大射电望远镜5公里核心区为“静默区”,屏蔽所有移动信号。为减少人流密集对望远镜的干扰,每天景区接待游客限量2000人。

  “科研第一、旅游第二,我们将确保FAST望远镜在满足科研的前提下发展旅游。”廖飞这样说道。除增强我国科研实力外,“天眼”对贵州发展也有切实的拉动作用,表现在大数据方面,海量数据的分析处理提出了发展大数据的明确需求,而贵州大数据适逢其时地提供了有效供给。

 

  据悉,经中央、国务院批准,首届中国国际大数据产业博览会(以下简称“数博会”)将于今年5月26日至29日在贵州省贵阳市举办,在数博会开幕式上,中国科学院白春礼院长将作关于“FAST”的专题报告。





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