The Lazuli Space Observatory: Opportunities for time-domain and multi-messenger astronomy
Schmidt Sciences（施密特科学）；Texas Tech University（德克萨斯理工大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Maryland（马里兰大学）；University of Texas Rio Grande Valley（德克萨斯里奥格兰德河谷大学）；South Texas Space Science Institute（南德克萨斯空间科学研究所）；Project Pearl, Schmidt Sciences（珍珠计划，施密特科学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；E.O. Lawrence Berkeley National Laboratory（E.O.劳伦斯伯克利国家实验室）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
提出青金石空间天文台，通过大收集面积、光学/NIR测光与低分辨率积分场光谱以及快速响应架构（<4小时），填补对微弱、快速演化暂现源进行空间观测的空白，有望在引力波后随、千新星表征、超新星前身星物理等领域取得变革性贡献。
2026-06-17 astro-ph.HE astro-ph.IM
Regional and Global Collaborations in Astronomy
本文基于S20政策网络研讨会，分析天文学区域与全球合作在推动可持续发展和解决社会问题中的机遇与挑战，并提出S20科学院促进国际协作的路径。
2024-02-19 astro-ph.IM
Astro2020 APT White Paper: "Mind the gap": a call to redesign astronomy graduate education
在所有STEM学科中，大约五分之一的博士在学术界获得了终身职位。科学和工程也发生了重大变化，劳动力市场的性质以及最大科学挑战的日益多学科性质也发生了重大变化。然而，这些现实并没有改变研究生STEM教育的主要目标：培养单学科的学术研究人员。因此，学生和社会需要的东西与STEM研究生教育提供的东西之间存在差距。问题的根源不仅在于缺乏有关实际职业机会的信息，而且还在于缺乏培训，因为正如美国国家科学、工程和医学院在其最近题为《21世纪STEM研究生教育》的报告中所承认的那样，“许多研究生课程没有为学生将其知识转化为多种职业的影响力做好充分准备”。在这份报告中，美国国家科学院为研究生STEM教育制定了新的标准，描述了每个利益相关者需要采取的行动，并敦促所有人坚定地致力于这一范式转变。Astro2020为天文学和天体物理学界提供了一个机会，通过发布关于重新设计天文学研究生教育的建议来展示这一承诺，这些建议遵循美国国家科学院制定的新指导方针。通过“注意期望和机会之间的差距”，牢记STEM劳动力不断变化的需求，我们可以更好地证明使用纳税人的钱进行投资，允许进行变革性科学，同时认真培养高素质的STEM专业人员，能够将科学的力量应用于未来几代人的问题和机会，正如Vannevar Bush的科学所设想的那样，作为无尽的前沿。
2019-04-08 astro-ph.IM
The First Global e-Competition on Astronomy and Astrophysics
本文总结2020年首届天文学与天体物理学全球电子竞赛的组织流程、挑战与经验，为未来在线科学竞赛提供最佳实践参考。
2023-07-17 astro-ph.IM physics.ed-ph
Robotic Astronomy with the Faulkes Telescopes and Las Cumbres Observatory Global Telescope
我们目前的结果正在进行的科学项目的成员进行的福克斯望远镜（FT）的团队和拉斯坎布雷斯天文台全球望远镜（LCOGT）。其中许多项目包含FT用户（包括业余天文学家和学校）进行和分析的观测结果。我们还讨论了LCOGT网络的进一步发展计划。
2009-12-04 astro-ph.HE astro-ph.IM
The VO: A powerful tool for global astronomy
自2000年初成立以来，作为许多国家和国际项目合作开发的虚拟天文台（VO）已成为发现和传播全球天文信息的主要因素。IVOA一直在协调世界各地的所有这些努力，以确保一个共同的VO框架，使世界各地的天文学资源（数据和软件）能够透明地访问和互操作。VO并不是所有天文数据管理挑战的神奇解决方案，但它确实在许多领域带来了有用的解决方案，这一事实证明了VO接口广泛存在于全球天文学主要数据中心和项目中。天文学数据中心一直在其现有数据服务之上构建虚拟组织服务，以提高与其他符合虚拟组织标准的数据资源的互操作性，从而利用虚拟组织应用程序的持续和不断发展。VO的应用使多仪器和多波长科学，天文学的一个困难和富有成效的部分，变得更加容易。最近，几个主要的新天文学项目直接采用VO标准来构建其数据管理基础设施，从而产生了VO内置档案。从一开始就采用VO框架带来了双重好处，即不需要重新发明轮子，并从一开始就确保与其他天文学VO资源的互操作性。一些IVOA标准也开始被行星科学等邻近学科使用。VO还有很多工作要做，特别是应对即将到来的大数据挑战，以及如何为新的数据分析范式找到可互操作的解决方案，使软件接近数据并运行。
2018-03-20 astro-ph.IM
Advancing Space-Based Gravitational Wave Astronomy: Rapid Parameter Estimation via Normalizing Flows
针对空间引力波探测中Taiji任务在混淆噪声下参数估计的挑战，提出基于归一化流的快速准确推断方法，通过变换映射处理时间相关响应函数，估计速度比传统技术快数个数量级且保持高精度。
2024-02-20 astro-ph.IM gr-qc physics.data-an
Data challenges of time domain astronomy
十多年来，天文学一直处于数据密集型科学技术和方法论发展的最前沿，开展了大型天空调查和虚拟天文台等分布式工作。然而，它面临着新的数据洪流与下一代天气天空调查，这是开放的时间域发现和探索。这既带来了新的科学机遇，也带来了新的挑战，包括机器人望远镜的数据速率和关联数据的指数复杂性，以及用于分类和决策的数据挖掘算法。在本文中，我们描述了如何以信息学为基础的方法，所谓的“第四范式”的科学发现的一部分，正在出现，以处理这些。我们回顾我们的经验与Palomar-Quest和Catalina实时瞬态巡天，特别是，解决与瞬态天文事件（和其他传感器网络）相关的数据的异质性问题，以及如何管理和分析它。
2012-08-13 astro-ph.IM
Big Data analytics and Cognitive Computing: future opportunities for Astronomical research
孤独的天文学家带着光学望远镜和照相底片的日子已经一去不复返了：2025年的天文学将不仅是多波长的，而且是多信使的，并由巨大的数据集和匹配的数据速率主导。列出数十亿物体详细属性的目录本身就需要一种新的工业规模的科学发现方法，需要先进数据分析的最新技术和第一代认知计算系统的早期参与。天文学家有机会成为这些新技术和方法的早期采用者：其影响可能是深远的，对该领域的快速发展非常有益。SETI研究等领域可能会受益于不依赖于人类偏见和先入之见的认知智能。
2014-06-26 astro-ph.IM
Building a Global Astrotourism Community of Practice Through Astronomy for Development
International Astronomical Union’s Office of Astronomy for Development（国际天文学联合会天文促进发展办公室）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
基于首次天文旅游社区交流会的定性分析，探讨从业者如何概念化天文旅游、不同背景下的实施模式及关键挑战，揭示其作为社会文化与环境实践对可持续发展和科学参与的意义。
2026-06-15 astro-ph.IM physics.soc-ph
Next-generation Astronomy
我们研究天文学的方式正在发生根本性的变化。在20年的时间里，大多数天文学家可能永远不会接近尖端的望远镜，这将是更有效地运行在服务模式。他们很少分析数据，因为所有的尖端望远镜都有流水线处理器。天文学家们通常不会竞相观测一个特别有趣的天体，而是组成大型联盟，在精心设计的调查中观测大量的天空，每天产生PB级的数据。我们可以想象，天文生产力将比以往任何时候都高。博士生将使用复杂的工具挖掘庞大的调查数据库，对广阔地区的不同波长数据进行交叉关联，并在开始攻读博士学位后的几个月内得出一线天文学结果。现在用于规划观测的专业知识将用于规划对数据库的入侵。实际上，人们将计划使用虚拟天文台进行观测。在这里，我审视了天文学发现的过程，用水晶球来观察它在未来20年内会如何变化，并确定未来的进一步机会，以及确定我们必须保持警惕的陷阱。
2010-09-30 astro-ph.IM physics.hist-ph
Multidimensional RFI Framework for Characterising Radio Astronomy Observatories
射频干扰（RFI）在历史上一直困扰着射电天文学，随着电子技术的迅速普及和望远镜灵敏度的提高，这种干扰变得更加严重。我们提出了一个多维的概率框架，用于表征周围的无线电天文站点，使用自动标记的数据从阵列本身的RFI环境。我们使用MeerKAT射电望远镜约1500小时的调试数据来说明该框架;产生一个6维阵列，该阵列产生平均RFI占用率以及平均值周围的置信区间作为关键变量（频率，方向，基线，时间）的函数。我们的研究结果提供了MeerKAT RFI环境的第一个详细视图，作为方向，频率，一天中的时间和基线的函数。它们使我们能够跟踪RFI的历史演变，并量化可用于对新RFI发出警报的波动。正如预期的那样，我们发现MeerKAT站点的主要RFI贡献者来自全球定位系统（GPS）卫星，飞行距离测量设备（DME）和全球移动通信系统（GSM）。除了表征RFI环境，我们的方法允许观察员访问RFI的先验概率在任何组合的跟踪变量，允许更有效的观察规划和数据切除。
2020-08-20 astro-ph.IM
Self-supervised learning for radio-astronomy source classification: a benchmark
University of Catania（卡塔尼亚大学）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Catania（意大利国家天体物理研究所卡塔尼亚天文台）；Macquarie University（麦考瑞大学）；University of Milano Bicocca（米兰比可卡大学）
本文以SKA射电天文数据为背景，系统评估自监督学习在射电源分类中的效果，发现SSL在线性评估下显著优于传统预训练模型，并公开了模型与代码。
2024-11-22 astro-ph.IM cs.CV
Bibliometric benchmarking across astronomy journals: Knowledge-use cycle and PASJ in the global landscape
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences (FRIS), Tohoku University（东北大学跨学科前沿研究院）
本文通过文献计量分析评估了PASJ在天文期刊中的位置，揭示了知识使用周期和影响指标的局限性，并提出了提升PASJ影响力的策略。
2025-12-13 astro-ph.IM physics.soc-ph
Global Site Selection for Astronomy
使用长期和最新的数据集，以1公里的空间分辨率（$\sim$ 1千兆像素大小）进行了全球天文学选址，以分类地球上的整个陆地表面。卫星仪器用于获取地理信息系统（GIS）各层的以下数据集：云覆盖、数字高程模型、人造光、可吸入水汽、气溶胶光学厚度、风速和土地利用-土地覆盖。多标准决策分析（MCDA）技术应用于这些数据集，创建四个不同的系列，其中每个层将有一个比重。我们首次引入了“天文站点适宜性指数”，即SIAS。该指数可用于寻找合适的地点，并比较不同的地点或观测站。南美洲安第斯山脉中西部和中国西部青藏高原是所有SIAS系列中最好的。综合考虑所有的系列，发现只有不到3%的地球表面是建立天文台的最佳区域。除此之外，在所有SIAS系列中，只有大约10%的现有观测站位于良好位置。有意建造观测站的爱好者、机构或国家可利用SIAS值为每个国家编制一份潜在观测站位置的短名单，而无需花费时间和预算，这项研究的结果和数据集已通过\texttt{\url{www.astrogis.org}}上的一个网址，即“天文地理信息系统数据库”提供。
2020-01-20 astro-ph.EP astro-ph.IM
$\texttt{pySYD}$: Automated measurements of global asteroseismic parameters
在天文学中，星震学是确定恒星质量、半径和年龄等基本性质的黄金标准。已经开发了几种用于星震分析的工具，但其中许多是封闭源，因此一般天文学界无法使用。在这里，我们提出了$\texttt{pySYD}$，一个Python软件包，用于探测太阳样振荡和测量全球星震参数。$\texttt{pySYD}$是从广泛用于测量$\textit{Kepler}$恒星的星震参数的基于IDL的$\texttt{SYD}$管道改编而来的。$\texttt{pySYD}$是使用相同的经过良好测试的方法开发的，并具有几项新的改进，以提供可访问和可重复的结果。以封闭源工具为基准的记录良好的开放源星震学软件对于确保$\textit{Kepler}$飞行任务遗留结果的再现性至关重要。此外，$\texttt{pySYD}$还将成为更广泛的天文学界分析NASA TESS任务当前和即将获得的数据的一个有前途的工具。
2021-08-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
A Global Prospective of the Indian Optical and Near-Infrared Observational Facilities in the Field of Astronomy and Astrophysics: a review
本文综述了由于光机、电子学和计算机科学领域的最新技术发展而引起的全球地面光学和近红外天体物理观测设施的现代化和发展。哈勃太空望远镜（HST）和斑点和自适应地面成像已经获得了优于0.1角秒角分辨率的图像，使天体在过去二十年中至少接近我们10倍。从光收集的角度来看，近年来，基于最新技术建造大尺寸（孔径超过5米）地面光学和近红外望远镜已经变得经济。因此，目前世界上正在使用几台8-10米口径的地基光学和近红外望远镜进行天体观测，三台25-40米口径的正在设计阶段，一台100米口径的望远镜正在计划制造中。在印度，最大尺寸的光学和近红外望远镜是位于奈尼塔尔Devasthal的现代3.6米望远镜。然而，由于其地理位置，现有的配备现代后端仪器的印度中型望远镜具有全球重要性。最近，印度政府批准了印度参与30米望远镜项目。
2016-07-21 astro-ph.HE astro-ph.IM
Astronomy's climate emissions: Global travel to scientific meetings in 2019
本文估算了2019年天文学界362场会议旅行的温室气体排放，总量达42,500 tCO2e，人均每次约1.0±0.6 tCO2e，并提出虚拟会议和枢纽模式等减排方案。
2024-04-30 astro-ph.IM physics.soc-ph
Science Opportunities and Challenges Associated with SKA Big Data
即将到来的平方公里阵列（SKA）射电望远镜将成为最大的天文观测设施，预计将在自然科学的主要领域带来革命性的变化。这些革命性的变化有助于我们回答有关宇宙起源、生命、宇宙磁场、引力的本质等基本问题，并帮助我们寻找地外文明。SKA前所未有的强大功能，其特点是极高的灵敏度，宽视场，超快的测量速度和超高的时间，空间，频率分辨率，这确保了SKA将在未来的射电天文学中处于领先地位;这将伴随着大量的EB级观测数据。SKA级数据的传输、存储、读取、写入、计算、管理和归档以及SKA科学产品的发布对信息通信技术（ICT）领域提出了严峻的挑战。中国SKA科学团队将与信息、通信和计算机行业合作，共同应对SKA大数据带来的挑战，不仅促进重大原创性科学发现，而且将所获得的技术成果应用于刺激国民经济。
2019-01-23 astro-ph.IM
Large Projects in Astronomy: An Indian Endeavour
本文基于印度G20主席国期间的S20政策网络研讨会，探讨大型天文学项目面临的挑战与前景，并提出确保其有效性并优化科学与社会影响的建议。
2024-02-19 astro-ph.IM
Gravitational wave astrophysics, data analysis and multimessenger astronomy
本文综述了引力波源及其探测。引力波最令人兴奋的潜在来源之一是合并的双黑洞系统。它们可以发生在所有的质量尺度上，并以多种方式形成，其中许多还不为人所知。它们在电磁波中通常是不可见的，它们为深入研究爱因斯坦的广义相对论提供了机会。本文的第一节考虑了双黑洞在宇宙中产生的方式，并预测双黑洞合并事件可能是第一个被探测到的引力波源。本文的下一部分解决了从噪声数据中的聚结事件检测啁啾波形。这种分析是计算密集型的。第2节介绍了一种基于GPU实现的求和并行无限脉冲响应滤波器的新的强大的信号检测方法。这种滤波器本质上是实时算法，可以用于快速检测和定位信号。论文的第3节回顾了使用GPU处理器快速搜索黑洞诞生和合并可能产生的引力波爆发。在第4节中，使用GPU处理器，使快速有效的统计显着性测试的引力波事件的候选人进行审查。本文第5节讨论了多信使天文学的方法，其中引力波事件的电磁对应物的发现可用于识别源、了解其性质并从每个已识别的事件中获得更大的科学成果。
2016-02-17 astro-ph.IM cs.DC gr-qc
From Timbuktu to SKA: Who owns the Astronomy knowledge Africa produces?
North-West University（西北大学）；Centre for Higher Education Professional Development (CHEPD)（高等教育专业发展中心）；The Education and Human Rights in Diversity Research Unit (Edu-HRight)（教育与人权多样性研究单元）；Centre for Space Research（空间研究中心）；National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)（理论与计算科学国家研究所）
该研究探讨非洲天文学知识在全球学术体系中的归属问题，发现非洲学者的天文学成果多在洲外发表，呼吁通过转变发表选择、建立主权知识档案实现科学公平。
2026-08-24 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.IM
Persistent, Global Identity for Scientists via ORCID
科学家们有一种内在的兴趣，那就是宣称他们对学术记录的贡献，但是在天文学、物理学和其他领域，身份管理的支离破碎状态使得突出任何一个人的贡献成为一项艰巨而复杂的任务。学术研究产品种类的不断扩大，以及大型合作和跨学科团队的足迹不断扩大，加剧了这一问题。在这篇文章中，我们概述了在全球范围内具有持久价值的独特学术标识符的好处，并回顾了天文学和物理学与开放研究员和贡献者iD（ORCID）服务的合作。
2015-02-22 astro-ph.IM cs.DL physics.soc-ph
Environmental transition: overview of actions to reduce the environmental footprint of astronomy
本文概述了天文学界为将全球变暖控制在1.5°C以内可采取的减少环境足迹的行动杠杆，涵盖个人、实验室、重大项目、机构及集体参与等多个层面。
2023-11-22 astro-ph.IM physics.soc-ph
LEBS Toolkit for Addressing Development Challenges through Astronomy
International Astronomical Union’s Office of Astronomy for Development（国际天文学联合会天文发展办公室）；South African Astronomical Observatory（南非天文台）
LEBS工具包通过天文学领域的方法，促进发展挑战的解决，强调领导力、外部性、打破进入壁垒和支持功能市场与机构，以实现可持续发展目标。
2025-12-03 astro-ph.IM physics.soc-ph
Expanding the Reach of Gravitational Wave Astronomy to the Edge of the Universe: The Gravitational-Wave International Committee Study Reports on Next Generation Ground-based Gravitational-Wave Observatories
2015年首次直接探测到一对合并黑洞发射的引力波，被誉为21世纪物理学和天文学最重要的科学突破之一。由于引力波观测站现在带来了巨大的科学机会，并认识到要充分利用这一新领域，就需要新的观测站，而新的观测站从构想到开始运行可能需要15至20年的时间，因此，引力波国际委员会（GWIC）召集了一个小组委员会，审查建立和运行未来地面观测站网络的途径，能够将观测GW的范围扩展到远远超出当前一代探测器目前可达到的范围。这份报告是GWIC 3G小组委员会六部分系列报告中的第一部分：i）将引力波观测站的范围扩大到宇宙的边缘（本报告），ii）下一代全球引力波观测站：科学书，iii）3G研发：下一代地基引力波探测器的研发，iv）引力波数据分析：3G时代的计算挑战，五）未来的地面引力波观测站：与其他科学界的协同作用，以及六）未来全球引力波观测站网络可能的管理模式的探索。
2021-11-12 astro-ph.HE astro-ph.IM gr-qc
Computational Challenges and Opportunities of Simulating Cosmic Ray Showers at Global Scale
银河宇宙射线是从银河系遥远的角落流入太阳系的高能粒子，一些低能粒子来自太阳，与太阳耀斑有关。地球大气层是高能宇宙射线的理想探测器，宇宙射线与空气分子核相互作用，导致广泛的空气簇射传播。近年来，人们对宇宙射线测量的应用越来越感兴趣，其范围从空间/地球天气监测，基于宇宙射线μ子断层扫描的国土安全，通过航空旅行对健康的辐射影响等。佐治亚州立大学已经开发了一个模拟程序（基于欧洲核子研究中心开发的GEANT 4软件包），用于研究大气中的宇宙射线簇射。这一模拟研究的结果将提供有关与地理位置有关的宇宙射线簇射剖面的前所未有的知识，并大大提高宇宙射线应用的适用性。在本文中，我们提出了计算的挑战和机会进行宇宙射线雨模拟在全球范围内使用各种计算资源，包括XSEDE。
2018-07-22 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.comp-ph
Astronomy in a Low-Carbon Future
全球气候危机给人类带来了新的风险，随之而来的是对专业天文学实践的新挑战。要避免全球变暖超过1.5度的灾难性后果，就需要立即减少温室气体排放。根据2018年联合国政府间专门委员会的报告，这将需要到2030年减少45%的排放量，到2050年实现净零排放。从个人到政府，所有层面都需要努力，每个学科都必须找到实现这些目标的方法。这对天文学来说尤其困难，因为它严重依赖会议和研究旅行，以及其他影响。然而，我们的长期规划工作提供了在各个层面协调我们的反应的手段。我们有机会以身作则，迎接挑战，而不是对外部限制作出反应。我们探索天文学如何以明确和负责任的方式应对气候变化的挑战，例如我们如何围绕科学旅行，会议组织和基础设施的设计（为自己，我们的机构和我们的授予机构）设定期望。我们还强调我们作为可靠的科学信息传播者的作用，这一问题既涉及人类，也涉及全球。
2019-10-03 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Sound people speak to Star people. A sound experts perspective on astronomy sonification projects
Audible Universe项目旨在在两个科学领域之间进行对话，调查两个不同的研究对象，简单地说，星星和声音。这是在一个合作讲习班上实施的，该讲习班通过分享和传播各自的知识、技能和做法，开始使两个社区相互适应。这次交流的一个主要成果是对天文数据声化范例有了一个全球性的看法，既可以观察到工具、用途和用户（包括视障者）的多样性，也可以观察到目前的局限性和潜在的改进方法。从这个角度来看，目前的论文介绍了声音专家在各自领域（声音感知/认知，声音设计，心理声学，实验心理学）收集和情境化的基本元素，以便在更知情，方法论和创造性的过程中锚定天文学的发音。
2022-11-23 astro-ph.IM physics.ed-ph
Latest Developments and Opportunities in Sky Survey
本文基于S20政策网络研讨会，综述了地基与天基巡天观测在数据规模、暗物质暗能量、引力波及天体演化研究中的最新进展，并探讨其对国际天文学研究的潜在机遇与影响。
2024-02-19 astro-ph.IM
Computational Astrophysics, Data Science & AI/ML in Astronomy: A Perspective from Indian Community
本文从印度天文学与天体物理学社群出发，分析 HPC、大数据和 AI/ML 的关键作用，并提出建立国家计算资源框架以支持高影响力研究。
2025-01-07 astro-ph.IM
The demise of the filesystem and multi level service architecture
许多天文学数据中心仍然使用文件系统。工业继续发展;计算基础设施的当前实践是使用对象存储而不是POSIX文件系统来实现大数据可伸缩性。这为我们提供了处理和归档系统底层软件的可移植性和重用的机会，但也为当前数据中心的遗留实现带来了问题。
2019-07-31 astro-ph.IM cs.DB
Advanced computing for reproducibility of astronomy Big Data Science, with a showcase of AMIGA and the SKA Science prototype
Instituto de Astrofı́sica de Andalucı́a, CSIC（安达卢西亚天体物理研究所，西班牙高等科学研究委员会）
本文探讨了通过高级计算技术提升天文学大数据可重复性，展示了AMIGA和SKA科学原型的应用与挑战。
2026-01-12 astro-ph.IM cs.DC
Integer-ambiguity resolution in astronomy and geodesy
天文孔径综合的最新理论发展揭示了整数模糊问题的存在。这些问题出现在无线电成像的自校准程序中，已被证明类似于在高精度大地测量定位和全球导航卫星系统中遇到的最近格点问题。在本文中，我们分析了这个问题的理论方面，并提出了解决这些NLP问题的新方法。相关的优化方面涉及预处理阶段和离散搜索阶段，在离散搜索阶段中，整周模糊度最终被固定。我们的算法，这是在一个明确的方式描述，可以很容易地实现。它们导致两个阶段的处理时间大幅增加。通过大量的数值试验证明了它们的有效性。
2013-12-17 astro-ph.IM cs.DM math.OC
Local monitoring of atmospheric transparency from the NASA MERRA-2 global assimilation system
地基天文学必须校正大气透明度及其变化对天文观测的影响，目前几个天文台的目标是实现对大气传输的低于百分之一的监测。一个很有希望的办法是，根据可用性和质量，将观测的内部校准与各种外部气象数据来源结合起来。在本文中，我们调查使用美国宇航局现代时代的回顾性分析研究和应用，版本2（MERRA-2），这是一个大气环流模型（GCM）和数据同化系统，使免费提供给任何给定的网站，在任何时候，所有的参数约束大气传输。本文介绍了在夏威夷莫纳克亚山和智利托洛洛山国际天文台这两个观测站提取光学天文学相关大气参数的方法。给出了近8年来臭氧、可降水量和气溶胶光学厚度的时间变化（年、夜和小时）以及空间梯度，并分析了它们对大气透明度的影响。
2019-10-07 astro-ph.IM
Optical Synoptic Telescopes: New Science Frontiers
在过去的十年里，像斯隆数字巡天这样的巡天观测已经证明了大型数据集在回答基本天体物理学问题方面的力量。这一观测上的进步，基于望远镜建设、探测器和信息技术的协同进步，对几乎所有的天文学领域和基础物理学领域都产生了巨大的影响。下一代仪器以及将使用它们进行的调查将保持这一革命性进展。硬件和计算技术的挑战以及令人兴奋的科学机会正在吸引来自天文学，光学，微光探测器，高能物理，统计学和计算机科学的科学家和工程师。天文学的历史一再告诉我们，每当我们以一种新的方式观察天空时，总会有惊喜。新一代的巡天发现尤其如此。来自具有足够光学扩展量的大型地面主动光学望远镜的成像数据可以同时用于许多科学任务。这些新的研究将依赖于数十亿物体的统计精度。这将是第一次对整个天空进行深入而快速的调查，为宇宙中微弱的移动和遥远的爆炸物体打开一扇新的窗户，并揭开暗能量的神秘面纱。
2010-09-12 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
Data Driven Discovery in Astrophysics
我们回顾了数据密集型天文学的现状、方法和一些突出的数据分析挑战。天文学处于“大数据”科学的前沿，数据量和数据速率呈指数级增长，复杂性不断增加，现在进入Petascale政权。来自地面和太空的望远镜和天文台，覆盖了整个波长范围，通过处理管道将数据输入专用档案，在那里可以访问它们进行科学分析。大多数大型档案通过虚拟天文台框架连接，该框架提供互操作性标准和服务，有效地构成了全球天文学数据网格。在这种过剩的数据中进行发现需要应用新的机器学习工具。我们描述了这种应用程序的一些最近的例子。
2014-11-01 astro-ph.IM
Hardware-accelerated Inference for Real-Time Gravitational-Wave Astronomy
瞬变天文学领域已经经历了一场革命，第一次引力波探测和多信使观测的到来使它们成为可能。由于首次探测到双黑洞和双中子星并合，引力波天文学的计算需求预计将在未来五年内至少增长两倍，因为全球网络的更大规模的干涉仪将达到设计灵敏度。随着探测器灵敏度的提高，作为多信使后续行动的推动因素，实时提供引力波警报将变得越来越重要。在这项工作中，我们报告了一种用于实时引力波数据去噪和天体物理源识别的深度学习推理的新实现和部署。这是使用通用的推理即服务模型来实现的，该模型能够适应未来对引力波数据分析的需求。我们的实现允许硬件加速器的无缝结合，也使商业或私人（专用）作为一个服务计算的使用。基于我们的研究结果，我们提出了一个范式转变的低延迟和离线计算的引力波天文学。这种转变可以解决峰值使用、可扩展性和可靠性方面的关键挑战，并提供一个特别针对深度学习应用优化的数据分析平台。实现的亚毫秒级延迟也将与任何基于机器学习的实时控制系统相关，这些系统可能在不久的将来和下一代地基激光干涉仪的操作中调用，以及来自此类仪器的数据的前端收集，分发和处理。
2021-08-27 astro-ph.IM gr-qc physics.comp-ph
From stellar light to astrophysical insight: automating variable star research with machine learning
本文综述了机器学习如何推动星震学进入自动化发现时代，覆盖从数据清洗到变异性分类与参数推断的完整流程，并重点介绍了表示学习、多模态数据集和基础模型的最新进展及其对时域天文学的推动作用。
2025-07-03 astro-ph.IM astro-ph.SR
AstroCloud: A Distributed Cloud Computing and Application Platform for Astronomy
虚拟天文台（Virtual Observatory，VO）是一个数据密集型的在线天文研究和教育环境，它利用先进的信息技术实现天文信息的无缝和全球访问。AstroCloud是中国虚拟天文台（China-VO）项目发起的天文研究网络基础设施，是一种物理分布式平台，集成了望远镜访问计划管理、数据归档、数据质量控制、数据发布和开放访问、基于云的数据处理和分析等任务。它由五个应用渠道组成，即观测，数据，工具，云和公共，并作为天文数据和望远镜的全生命周期管理系统和网关。目前，该平台在北京、南京、上海、昆明、丽江和乌鲁木齐六个城市运营，服务用户超过1.7万人。大量采用国际虚拟天文台和云计算的成果。本文介绍了该项目的背景、体系结构、云计算环境、系统的主要特点、现状和未来计划。
2017-01-19 astro-ph.IM
The role in the Virtual Astronomical Observatory in the era of massive data sets
虚拟天文台（VO）正在实现天文数据的全球电子集成。美国虚拟天文台（VAO）项目的长期目标之一是开发服务和协议，以应对不断增长的天文数据集的规模和复杂性。本文介绍了VAO工作人员如何积极参与这些发展工作，特别是在创新战略和技术方面，这些战略和技术认识到即使需求增加，天文学家也可能获得有限的运营预算。该项目有一个专业外联方案，对新的服务和协议进行评估。
2012-06-18 astro-ph.IM
Astro-COLIBRI: Empowering Citizen Scientists in Multi-Messenger Astrophysics
Astro-COLIBRI是一个集成实时警报、数据可视化与协作功能的平台，通过支持各级业余天文学家参与瞬变天体物理现象的观测，促进了多信使天体物理学的普及与时域发现的全球协作。
2025-07-14 astro-ph.HE astro-ph.IM physics.pop-ph
