【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级...【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级GPU并行优化,提高GPU整体资源利用率,简化算法运行调度,支持利用自动化脚本驱动计算过程。【方法】利用容器化封装FRB搜寻算法,结合GPU聚合技术实现多个FRB搜寻计算容器的多进程并行,支持GPU闲时复用。通过容器化封装屏蔽了GPU调用、依赖库管理等技术细节,减少人工介入操作。【结果】算法实验结果表明,在不修改原始算法、不增加GPU资源的前提下,将单GPU绑定6个计算进程,并行优化可实现FRB搜寻算法的加速比达到5.3,并行效率达到0.88,取得良好的并行效果。【结论】基于容器化封装及进程级GPU聚合的并行优化,可实现GPU利用率及计算效率的提升,有效支持自动化处理。该方法还具有良好的通用性,可适用于类似应用的并行优化。展开更多
在椭圆轨道的致密双星模型作为周期性重复快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)起源的基础上,考虑引力辐射对快速射电暴周期性行为的影响。这个双星系统包含一个具有强偶极磁场的中子星和一个磁化的白矮星。当白矮星充满它的洛希瓣时,物...在椭圆轨道的致密双星模型作为周期性重复快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)起源的基础上,考虑引力辐射对快速射电暴周期性行为的影响。这个双星系统包含一个具有强偶极磁场的中子星和一个磁化的白矮星。当白矮星充满它的洛希瓣时,物质将通过内拉格朗日点转移到中子星表面。由于角动量守恒,白矮星可能在一次爆发之后被踢开,接着在演化过程中由于引力辐射再次充满洛希瓣,实现再次爆发。这种情况下,快速射电暴的周期对应于双星轨道周期P_(orb),而它与两次质量转移时间间隔Δt之间的关系是能否显现周期性行为的关键因素。很明显,Δt≈P_(orb)或者Δt<P_(orb)是周期性行为显现的必要条件。反之,如果Δt>>P_(orb),周期性将很难观测到。结果表明,只有相对较长周期的快速射电暴才能显示周期性行为,这表明目前仅有的两个周期性快速射电暴都对应于较长的周期是合理的。展开更多
快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)是目前射电天文领域的主要热点前沿,相关研究被《自然》(Nature)杂志评选为2020年十大科学发现之一。快速射电暴爆发时间极短且鲜少重复的特点,使其被观测捕捉到的概率极低。由人工从海量的天文观测数...快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)是目前射电天文领域的主要热点前沿,相关研究被《自然》(Nature)杂志评选为2020年十大科学发现之一。快速射电暴爆发时间极短且鲜少重复的特点,使其被观测捕捉到的概率极低。由人工从海量的天文观测数据中识别快速射电暴是件耗时费力的工作。机器学习技术的蓬勃发展为实时搜寻与多频段联合跟踪观测快速射电暴带来了可能。从传统机器学习方法和深度学习方法两方面,对该研究已有的成果进行分析与总结,并探讨了目前基于机器学习的快速射电暴搜寻技术存在的问题和面临的挑战,分析了其未来发展趋势。在不久的将来,深度学习技术将更广泛地应用于快速射电暴搜寻,并成为实现高效搜寻快速射电暴的利器。展开更多
快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)是一种偶发的、瞬时射电暴,为了探测到更多的样本进行研究,本文基于多波束接收机开发了一套实时搜寻终端,该系统包括信号采集与处理、单波束信号处理、多波束信号合成与分析、探测结果存储与发布等单...快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)是一种偶发的、瞬时射电暴,为了探测到更多的样本进行研究,本文基于多波束接收机开发了一套实时搜寻终端,该系统包括信号采集与处理、单波束信号处理、多波束信号合成与分析、探测结果存储与发布等单元,可以对多路波束信号进行同时采集和分析,利用多波束的信号参考效应消除干扰,提高探测准确率.在某射电望远镜上进行了观测实验,通过捕捉脉冲星的单脉冲信号检验了FRB信号的探测功能,结果表明该终端可实现准确、实时的FRB探测.展开更多
2001年,当一台位于澳大利亚的射电望远镜捕捉到来自银河系外的短暂爆炸时,没有人注意到这件事。强大的闪耀现象被记录在数据库中,却在5年多的时间里无人问津,直到一组科学家筛查档案数据时才发现了这次爆发。这种现象随后被命名为快速...2001年,当一台位于澳大利亚的射电望远镜捕捉到来自银河系外的短暂爆炸时,没有人注意到这件事。强大的闪耀现象被记录在数据库中,却在5年多的时间里无人问津,直到一组科学家筛查档案数据时才发现了这次爆发。这种现象随后被命名为快速射电暴(fast radio burst,FRB)。展开更多
快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)是来自河外的短暂而明亮的射电能量脉冲,有重复快速射电暴和非重复快速射电暴两种类型。重复快速射电暴的重复爆发行为可能源于一个具有强偶极磁场的中子星和磁化的白矮星组成的致密双星系统。当白...快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)是来自河外的短暂而明亮的射电能量脉冲,有重复快速射电暴和非重复快速射电暴两种类型。重复快速射电暴的重复爆发行为可能源于一个具有强偶极磁场的中子星和磁化的白矮星组成的致密双星系统。当白矮星充满它的洛希瓣时,物质将通过内拉格朗日点转移到中子星表面。一次爆发之后,白矮星可能被踢开,在演化过程中再次吸积,实现重复爆发现象。根据重复射电暴FRB 121102和FRB 180916重复爆发的观测数据,研究了白矮星-中子星的双星模型中两次爆发的时间间隔和两次爆发中前次爆发的流量之间的关系,通过理论值和观测值的比较,肯定了这样一个间歇的洛希瓣外流机制可能解释重复快速射电暴的重复爆发行为。展开更多
文摘【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级GPU并行优化,提高GPU整体资源利用率,简化算法运行调度,支持利用自动化脚本驱动计算过程。【方法】利用容器化封装FRB搜寻算法,结合GPU聚合技术实现多个FRB搜寻计算容器的多进程并行,支持GPU闲时复用。通过容器化封装屏蔽了GPU调用、依赖库管理等技术细节,减少人工介入操作。【结果】算法实验结果表明,在不修改原始算法、不增加GPU资源的前提下,将单GPU绑定6个计算进程,并行优化可实现FRB搜寻算法的加速比达到5.3,并行效率达到0.88,取得良好的并行效果。【结论】基于容器化封装及进程级GPU聚合的并行优化,可实现GPU利用率及计算效率的提升,有效支持自动化处理。该方法还具有良好的通用性,可适用于类似应用的并行优化。
文摘在椭圆轨道的致密双星模型作为周期性重复快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)起源的基础上,考虑引力辐射对快速射电暴周期性行为的影响。这个双星系统包含一个具有强偶极磁场的中子星和一个磁化的白矮星。当白矮星充满它的洛希瓣时,物质将通过内拉格朗日点转移到中子星表面。由于角动量守恒,白矮星可能在一次爆发之后被踢开,接着在演化过程中由于引力辐射再次充满洛希瓣,实现再次爆发。这种情况下,快速射电暴的周期对应于双星轨道周期P_(orb),而它与两次质量转移时间间隔Δt之间的关系是能否显现周期性行为的关键因素。很明显,Δt≈P_(orb)或者Δt<P_(orb)是周期性行为显现的必要条件。反之,如果Δt>>P_(orb),周期性将很难观测到。结果表明,只有相对较长周期的快速射电暴才能显示周期性行为,这表明目前仅有的两个周期性快速射电暴都对应于较长的周期是合理的。
文摘快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)是目前射电天文领域的主要热点前沿,相关研究被《自然》(Nature)杂志评选为2020年十大科学发现之一。快速射电暴爆发时间极短且鲜少重复的特点,使其被观测捕捉到的概率极低。由人工从海量的天文观测数据中识别快速射电暴是件耗时费力的工作。机器学习技术的蓬勃发展为实时搜寻与多频段联合跟踪观测快速射电暴带来了可能。从传统机器学习方法和深度学习方法两方面,对该研究已有的成果进行分析与总结,并探讨了目前基于机器学习的快速射电暴搜寻技术存在的问题和面临的挑战,分析了其未来发展趋势。在不久的将来,深度学习技术将更广泛地应用于快速射电暴搜寻,并成为实现高效搜寻快速射电暴的利器。
文摘快速射电暴(Fast Radio Burst, FRB)是一种偶发的、瞬时射电暴,为了探测到更多的样本进行研究,本文基于多波束接收机开发了一套实时搜寻终端,该系统包括信号采集与处理、单波束信号处理、多波束信号合成与分析、探测结果存储与发布等单元,可以对多路波束信号进行同时采集和分析,利用多波束的信号参考效应消除干扰,提高探测准确率.在某射电望远镜上进行了观测实验,通过捕捉脉冲星的单脉冲信号检验了FRB信号的探测功能,结果表明该终端可实现准确、实时的FRB探测.
文摘快速射电暴(Fast Radio Bursts,FRBs)是来自河外的短暂而明亮的射电能量脉冲,有重复快速射电暴和非重复快速射电暴两种类型。重复快速射电暴的重复爆发行为可能源于一个具有强偶极磁场的中子星和磁化的白矮星组成的致密双星系统。当白矮星充满它的洛希瓣时,物质将通过内拉格朗日点转移到中子星表面。一次爆发之后,白矮星可能被踢开,在演化过程中再次吸积,实现重复爆发现象。根据重复射电暴FRB 121102和FRB 180916重复爆发的观测数据,研究了白矮星-中子星的双星模型中两次爆发的时间间隔和两次爆发中前次爆发的流量之间的关系,通过理论值和观测值的比较,肯定了这样一个间歇的洛希瓣外流机制可能解释重复快速射电暴的重复爆发行为。
