Anthropic 於 10 月 8 日發表研究文章,展示一張用 Claude Science 拼出的紫外線全天星圖:銀河中心位於正中,疊加 154 奈米遠紫外線與 232 奈米近紫外線兩個波段。負責這項工作的是約翰霍普金斯大學天文物理學家 Brice Ménard,他同時也是 Anthropic 的研究員。
Anthropic 稱這是第一張完整的紫外線星空圖。說「完整」有個前提:其中大約三分之一的天區從未被紫外線望遠鏡觀測過,是模型根據其他波段的資料推算出來的。圖上另附圖層,逐像素標明是「實測」還是「預測」,並提供不確定性估計。
為什麼會缺三分之一
紫外線會被地球臭氧層擋下,只能靠太空望遠鏡觀測。主力資料來自 NASA 的 GALEX,2003 年到 2013 年在軌運行,進行了約 3.8 萬次獨立觀測,涵蓋大約三分之二的天空。
漏掉的部分有其原因:亮星密集的區域會損壞偵測器,GALEX 主動避開,銀河系平面首當其衝。NASA 的 Swift、韓國的 FIMS/SPEAR、歐洲的 TD-1 補上了一部分,但缺口仍在。依 Ménard 在文章中的說法:
“Roughly a third of the sky has never been observed in UV.”(大約三分之一的天空從未在紫外線波段被觀測過。)
Claude 做了哪幾步
依文章描述,流程分六步,大多由 Claude Science 的智慧代理執行:
- 檢索並下載公開的紫外線巡天資料;
- 扣除亮星周圍的眩光,讓每個巡天內部的資料一致;
- 交叉校準,統一解析度與座標系後合併;
- 利用可見光、紅外線、無線電資料與紫外線亮度的關係,對空白區域做修補(inpainting),這裡用到了 ESA 的 Planck 資料;
- 根據 Gaia 的測量,疊加 1 億多顆恆星的紫外線貢獻;
- 修正 GALEX 單次觀測中殘留的大氣輝光。
整個專案用了幾天,分散在一個夏天的幾段工作時間裡,每一步 Claude 都要跑數小時的運算,期間迭代出十多個版本。Ménard 估計,傳統做法通常需要數週的人工作業。
驗證方式是把已有實測的區域刻意遮住,讓模型去預測,再與真實值比對,誤差約 10%。
自動審查漏掉了一個偽影
文章中最有資訊量的一段,是一次失誤。
早期版本的圖上出現了一個個圓盤狀的印痕,來源是 GALEX 單次觀測殘留的大氣輝光。這張圖先前已通過兩輪其他智慧代理的審查,卻沒有人發現。最後是 Ménard 自己看出來,並對 Claude 說了一句:
“I can see discs with the imprint of individual observations; can you correct that?”(我看得到一個個圓盤,帶著單次觀測的印痕,可以修掉嗎?)
Anthropic 在文中也寫明,這只是第一版,整個過程仰賴研究人員的指導。
放進 Claude Science 這條線來看
Claude Science 今年發表時,主打把 60 多個科研函式庫整合進同一個工作環境。此後 Anthropic 陸續公布過幾項成果:在噬菌體中找到新的酵素系統、讓 30 個生物分子模型加速約 4 倍、把超楊-米爾斯振幅算到九圈。這些大多落在生物與理論物理領域,紫外線全天星圖則是第一次落到觀測天文學。
這幾項成果的共通點是,Claude 承擔的主要是資料搬運、清洗、對齊與反覆迭代,科學判斷仍由人來下。這次的圓盤偽影就是一例:兩輪智慧代理審查都放過了它,最終靠一位熟悉 GALEX 資料的天文學家看出來。
第三方報導也有保留意見。有評測文章指出,以統計方法補全紫外線星圖並非首創,2021 年就有論文用神經網路重建遠紫外線巡天中未觀測的區域;另外撰稿時,星圖網站拒絕存取,檔案格式與圖層定義無法獨立查證。「第一張完整紫外線圖」的說法,目前以 Anthropic 自己的說法為準。
參考來源:Anthropic 研究文章、CocoLoop、Crypto Briefing、all-ai.de;查證了 GALEX 的涵蓋比例與觀測次數、遮蔽測試誤差約 10% 的說法,以及兩個紫外線波段的波長。