隨著人類空間探索和空間活動(dòng)的不斷深入,空間與人類的關(guān)系越來(lái)越近。然而,空間活動(dòng)所處的環(huán)境并不是一成不變的。當(dāng)太陽(yáng)發(fā)生劇烈爆發(fā)的時(shí)候,空間環(huán)境可能隨之產(chǎn)生劇烈擾動(dòng),嚴(yán)重影響航天、通訊、導(dǎo)航、電力輸運(yùn)等技術(shù)系統(tǒng)。太陽(yáng)活動(dòng)作為空間環(huán)境擾動(dòng)最重要的源頭,準(zhǔn)確的太陽(yáng)爆發(fā)預(yù)警預(yù)報(bào)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(zhēng)取更多的時(shí)間。目前導(dǎo)致太陽(yáng)爆發(fā)的物理機(jī)制尚不明確,對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)形態(tài)、演化等特征的分析是預(yù)報(bào)太陽(yáng)爆發(fā)的重要手段。太陽(yáng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的迅速積累使得傳統(tǒng)的人工提取太陽(yáng)活動(dòng)特征的方法已不能滿足太陽(yáng)爆發(fā)預(yù)報(bào)的需求,將機(jī)器學(xué)習(xí)方法應(yīng)用于太陽(yáng)爆發(fā)預(yù)報(bào)模型的構(gòu)建成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。本文利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法（CNN）,實(shí)現(xiàn)了基于Wilson山磁分類的活動(dòng)區(qū)磁類型自動(dòng)識(shí)別,并嘗試進(jìn)行耀斑預(yù)報(bào)模型的搭建。主要的研究?jī)?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(dòng)識(shí)別太陽(yáng)黑子群磁類型的方法,在CNN結(jié)構(gòu)下進(jìn)行了一系列的模型訓(xùn)練�？傮w而言,模型的識(shí)別效果較好,總準(zhǔn)確率達(dá)到了95%以上,識(shí)別Alpha磁類型的準(zhǔn)確率達(dá)到了... 

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 太陽(yáng)活動(dòng)現(xiàn)象
        1.1.1 太陽(yáng)黑子
        1.1.2 太陽(yáng)耀斑
        1.1.3 日冕物質(zhì)拋射
        1.1.4 太陽(yáng)質(zhì)子事件
    1.2 太陽(yáng)爆發(fā)預(yù)報(bào)
    1.3 機(jī)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(jī)器學(xué)習(xí)在太陽(yáng)爆發(fā)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第2章 太陽(yáng)黑子群磁類型的自動(dòng)識(shí)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(dòng)識(shí)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(jìn)
    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(bào)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(bào)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(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)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(xiàn)】：
期刊論文
[1]機(jī)器學(xué)習(xí)在太陽(yáng)物理中的應(yīng)用[J]. 劉輝,季凱帆,金振宇.  中國(guó)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(yáng),王慧麗,郭陽(yáng),扈嘯.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2018(07)
[3]太陽(yáng)耀斑預(yù)報(bào)研究進(jìn)展[J]. 李蓉,朱杰,黃鑫.  科學(xué)通報(bào). 2014(25)
[4]太陽(yáng)活動(dòng)峰年和谷年期間黑子群與耀斑的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 趙明宇,陳軍權(quán),劉煜,IBRAHIM Ahmed,閆曉理,敦金平.  中國(guó)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(yáng)耀斑預(yù)報(bào)模型[J]. 李蓉,崔延美.  中國(guó)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(jī)和近鄰法的太陽(yáng)耀斑預(yù)報(bào)方法[J]. 李蓉,崔延美.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2009(15)

博士論文
[1]太陽(yáng)光球磁場(chǎng)特性與耀斑相關(guān)性研究[D]. 崔延美.中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家天文臺(tái)） 2007



本文編號(hào)：3664041