隨著人類空間探索和空間活動的不斷深入,空間與人類的關(guān)系越來越近。然而,空間活動所處的環(huán)境并不是一成不變的。當(dāng)太陽發(fā)生劇烈爆發(fā)的時候,空間環(huán)境可能隨之產(chǎn)生劇烈擾動,嚴(yán)重影響航天、通訊、導(dǎo)航、電力輸運等技術(shù)系統(tǒng)。太陽活動作為空間環(huán)境擾動最重要的源頭,準(zhǔn)確的太陽爆發(fā)預(yù)警預(yù)報能夠有效增加空間天氣事件的預(yù)警提前量,給空間系統(tǒng)規(guī)避和減緩空間天氣災(zāi)害影響爭取更多的時間。目前導(dǎo)致太陽爆發(fā)的物理機制尚不明確,對太陽活動區(qū)形態(tài)、演化等特征的分析是預(yù)報太陽爆發(fā)的重要手段。太陽觀測數(shù)據(jù)的迅速積累使得傳統(tǒng)的人工提取太陽活動特征的方法已不能滿足太陽爆發(fā)預(yù)報的需求,將機器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于太陽爆發(fā)預(yù)報模型的構(gòu)建成為必然的發(fā)展趨勢。本文利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法（CNN）,實現(xiàn)了基于Wilson山磁分類的活動區(qū)磁類型自動識別,并嘗試進行耀斑預(yù)報模型的搭建。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1)基于2010年至2017年的SDO/HMI SHARP黑子圖數(shù)據(jù)和磁圖數(shù)據(jù),提出了一種自動識別太陽黑子群磁類型的方法,在CNN結(jié)構(gòu)下進行了一系列的模型訓(xùn)練�？傮w而言,模型的識別效果較好,總準(zhǔn)確率達到了95%以上,識別Alpha磁類型的準(zhǔn)確率達到了... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 太陽活動現(xiàn)象
        1.1.1 太陽黑子
        1.1.2 太陽耀斑
        1.1.3 日冕物質(zhì)拋射
        1.1.4 太陽質(zhì)子事件
    1.2 太陽爆發(fā)預(yù)報
    1.3 機器學(xué)習(xí)
        1.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)
        1.3.2 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    1.4 機器學(xué)習(xí)在太陽爆發(fā)預(yù)報中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 太陽黑子群磁類型的自動識別
    2.1 研究背景
    2.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
        2.2.1 數(shù)據(jù)選取
        2.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)注
        2.2.3 數(shù)據(jù)處理
    2.3 磁類型自動識別模型
        2.3.1 模型搭建
        2.3.2 訓(xùn)練結(jié)果
        2.3.3 結(jié)果分析
        2.3.4 模型改進
    2.4 總結(jié)與討論
第3章 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在耀斑預(yù)報中的應(yīng)用研究
    3.1 研究背景
    3.2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
        3.2.1 數(shù)據(jù)選取
        3.2.2 數(shù)據(jù)標(biāo)注
        3.2.3 數(shù)據(jù)處理
    3.3 耀斑預(yù)報模型
        3.3.1 模型搭建
        3.3.2 訓(xùn)練結(jié)果
        3.3.3 結(jié)果分析
    3.4 總結(jié)與討論
第4章 結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]機器學(xué)習(xí)在太陽物理中的應(yīng)用[J]. 劉輝,季凱帆,金振宇.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(10)
[2]深度學(xué)習(xí)相關(guān)研究綜述[J]. 張軍陽,王慧麗,郭陽,扈嘯.  計算機應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]太陽耀斑預(yù)報研究進展[J]. 李蓉,朱杰,黃鑫.  科學(xué)通報. 2014(25)
[4]太陽活動峰年和谷年期間黑子群與耀斑的統(tǒng)計分析[J]. 趙明宇,陳軍權(quán),劉煜,IBRAHIM Ahmed,閆曉理,敦金平.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2014(01)
[5]Solar activity studies:From a magnetohydrodynamics description to a plasma perspective[J]. WANG JingXiu Key Laboratory of Solar Activity,National Astronomical Observatories,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100012,China.  Chinese Science Bulletin. 2012(12)
[6]應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的短期太陽耀斑預(yù)報模型[J]. 李蓉,崔延美.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2011(11)
[7]結(jié)合支持向量機和近鄰法的太陽耀斑預(yù)報方法[J]. 李蓉,崔延美.  計算機工程與設(shè)計. 2009(15)

博士論文
[1]太陽光球磁場特性與耀斑相關(guān)性研究[D]. 崔延美.中國科學(xué)院研究生院（國家天文臺） 2007



本文編號：3664041