Автоматическое обнаружение солнечных магнитных торнадо методами компъютерного зрения

Авторы
Воробьев Д. Л.(1), Блуменау М. И.(1), Фридман М. Л.(1,2), Хабарова О. В.(2), Обридко В. Н.(2)
Организации
(1) НИУ ВШЭ
(2) ИЗМИРАН
Сессия
Физика солнечной системы
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
ИЗМИРАН
Научный руководитель
Хабарова О. В.
Текст тезисов
Показана возможность автоматического обнаружения солнечных магнитных торнадо с использованием классического компьютерного зрения и методов глубинного обучения. Мы определяем магнитные торнадо, независимо от их происхождения, как магнитоплазменные объекты в солнечной короне с закрученным магнитным полем. Как правило, всё магнитное торнадо вращается, аналогично торнадо в земной атмосфере. Между тем, существуют также торнадо, в которых только плазма течет вверх по спирали магнитного поля, но вся структура просто колеблется. Недостаток идентифицированных структур является одной из многих проблем, мешающих изучению физики магнитных торнадо и процессов, связанных с ними. В частности, нитевидные вращающиеся структуры хорошо заметны только на лимбе, в то время как об их присутствии на солнечном диске можно только строить предположения. Наш метод основан на анализе изображений SDO/AIA на длинах волн 171 Å, 193 Å, 211 Å, 304 Å, к которым применяется несколько различных алгоритмов, а именно сверточные и рекуррентные нейронные сети и вычисление оптического потока. Новая методика сочетает в себе несколько подходов, которые зарекомендовали себя в различных областях анализа данных. Такой подход позволяет обнаруживать структуры с достаточной точностью и полнотой. Для обучающих объектов мы использовали магнитные торнадо, ранее описанные в литературе [Wedemeyer et al. 2013, ApJ; Mghebrishvili et al. 2015 ApJ] так же, как и новонайденные. Наш метод позволил обнаружить эти структуры, а также выявить ранее неизвестные магнитные торнадо.