电子科技大学软件学院本科生在国际天文学顶级期刊Astronomy & Astrophysics发表最新研究成果
文章导读
你敢相信吗？一名大三本科生，竟在国际天文学顶刊《Astronomy & Astrophysics》发表突破性成果！面对深空探测中“数据多却传不回”的难题，刘泽栋提出全新压缩框架SolarZip，实现太阳图像数据500倍高效压缩，传输效率飙升270倍，且误差低于仪器噪声。这项硬核技术，让人类有望看清太阳爆发的每一瞬。更惊人的是，他本科阶段已连发多个领域顶会顶刊，背后究竟有何科研密码？
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近日，电子科技大学信息与软件工程学院2022级本科生刘泽栋在国际天文学三大顶级期刊之一的Astronomy & Astrophysics（A&A，中国科学院一区TOP期刊）发表题为 “SolarZip: An efficient and adaptive compression framework for Solar EUV imaging data – Application to Solar Orbiter/EUI data” 的研究论文。该工作提出了一种面向太阳极紫外成像数据的高效自适应压缩框架 SolarZip，在保持科学精度的前提下，实现了最高500倍的数据压缩，极大拓展了人类在太阳观测中的能力与边界。刘泽栋为共同第一作者，电子科技大学为共同完成单位之一。
随着天文学观测技术的飞速发展，人类能够“看得更远”，但也面临着前所未有的数据洪流。以欧洲航天局（ESA）与美国NASA联合发射的Solar Orbiter（日球探测器）为例，其搭载的极紫外成像仪（EUI）每天拍摄海量的太阳活动图像。由于探测器距地球超过一亿公里，通信带宽极为有限，如何在有限的深空传输能力下完整保留科学数据，成为制约前沿观测研究的核心瓶颈。
该研究提出的SolarZip框架正是在这一背景下诞生。该框架通过动态选择最优压缩策略、严格控制误差容限，并引入分层样条插值与预测模型，成功实现了太阳观测数据最高500倍的压缩率（压缩后数据仅为1/500）。在仅引入可忽略误差的同时，将数据传输效率提升270倍。这意味着在相同通信条件下，科学家能够“看到”更多帧、更长时段、更精细的太阳结构，从而进一步探索太阳爆发、磁重联等关键物理过程。
论文中还展示了该算法在不同太阳距离、不同观测分辨率下的性能稳定性。研究表明，SolarZip在数据压缩的同时，仍能精准保留太阳喷流（jet）、日珥（prominence）等微小结构特征，其误差甚至低于仪器自身的测量噪声。换言之，这一技术突破不仅节省了宝贵的深空通信资源，更为未来的大规模天文观测任务和实时科学分析提供了全新可能。
该研究工作依托电子科技大学与中国科学院计算技术研究所的联合团队完成，得到了德国波茨坦天体物理研究所、云南天文台、中央民族大学等单位的协作支持。论文的通讯作者为中国科学院计算技术研究所陶鼎文研究员。
刘泽栋，信息与软件工程学院2022级本科生，曾任焦糖创新工坊副主席。在本科阶段，他始终专注于计算机系统研究领域，勇于探索、持续创新，不断深化对高性能计算与智能压缩算法的理解，并取得了丰硕的科研成果。截至2025年11月，刘泽栋已以第一作者或共同第一作者身份在Astronomy & Astrophysics（天文学三大顶刊之一）、NeurIPS（机器学习领域顶级会议）以及PPoPP（高性能计算领域顶级会议）等国际顶级期刊与会议上发表学术论文。这一系列成果的取得，离不开软件学院“因材施教、科研育人”的培养理念与学院开放包容的创新工坊体系，为学生自主科研与跨学科探索提供了坚实支持与广阔舞台。
论文链接：https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.13504
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