机器学习大大降低了对古生代生物多样性理解的不确定性 - {$web_name} 知晓地球上生命的演化历程

机器进修大大下降了对古生代生物多样性理解的不确定性
（神秘的地球uux.cn报导）据EurekAlert!：先前对全球古生物多样性的确认已粗略地确认至一千万年上下，这会含混在较短时间尺度中管理的生态过程和事情的作用。作者说，如今，经由将古海洋化石与现代机器进修及全球上最强大的超级计算机之一相结合，探究人员编制了一个新的折叠屏红毯造型古生代生物多样性记录；在该记录中，平均化石层的年限可以确认至2万6000年内。该计算方法使Jun-xuan Fan及其同仁能够绘出一条新的寒武纪—三叠纪生物多样性曲线，其时间分辨率可精细至2.6±1.49万年。
Peter Wagner在有关的《视角》中写道：“这种确定年代特异性的新水平相似于将一个把所有日常在同一世纪的人视作另外代的人的操控系统改变为仅将日常于一样6个月时段中的人视为另外代的人的操控系统。”为做到这一点，Fan等人开发了一种新颖、定制的机器进修程序，并用“天河二号”超级计算机来综合从中国和欧洲3000多个地层段中找到的近1万1000个古生代海洋无脊椎动物品种的资料。所做到的古生物多样性曲线分辨率的大大提升廓清了已知的多样性和灭绝事情的时间，另外揭示了古生代生物多样性的许多新的、曾被掩盖的方面。
共同作者Norman MacLeod在随附的影像中说：“在这一项目中实施的超级计算机使用前方会或多或少地变成全部地球科学中的这类生物多样性确认的圭臬。”作者说，全面安卓版本动态这些结局还揭示了在大气二氧化碳与古生物多样性转变之间的一种有关性；但是，由于缺乏持久的高分辨率的古生态资料，需要做更多的探究以知晓任何因果联系。
有关报导：南京大学探究成果登上《科学》期刊，大资料和超算揭秘古生代海洋生物多样性演化
（神秘的地球uux.cn报导）据扬子晚报网（杨甜子）：1月17日，海外权威期刊《Science》以探究长文的形式在线发表了南京大学、中国科学院南京地质古生物所樊隽轩教授、沈树忠院士等的论文“A high-resolution summary of Cambrian to Early Triassic marine invertebrate biopersity”。该探究运用古生物大资料、官方平板Pro消息超算和遗传算力等全新的方法和手段，基于化石记录重现了生命演化历史，改变了当前对古生代海洋生物多样性演化的认知。
生命起源与演化是全球十大科学之谜，也是《科学》杂志列出的125个重大科学难题之一。知晓地球上生命的演化历程，是人类知晓自身由来、以及前方演化的重大手段。地球上曾经日常过的年初解读戛纳电影节，未来走向备受关注生物中99%以上已然灭绝，但只有很少一若干能保存为化石，如何经由不完整的化石记录重建地球历史生物多样性的转变规律是一个重大科学难题。
另外，在地球历史中，曾经发生过重大的生态操控系统和生态的突变，导致了多次生物大灭绝事情。运用古生物资料库重建地质历史全球生物多样性模式，揭示地球生命的演化历史，以及与生态转变之间的关系，可以为知晓当前的地球生物多样性危机提供重大启示。
以便兴办古生代（约5.4亿年-2.4亿年，相当于寒武纪至三叠纪早期）海洋生物多样性曲线，樊隽轩等收集了众多的地层剖面和化石记录，从中遴选了3112个地层剖面、11268个海洋化石物种的26万化石资料。
海外同类探究通常基于编目式资料库的方式开展多样性统计确认，分辨率低，难以精确重现生命演化的精细过程。以便根本地解决这一难题，团队结合了模拟退火算力和遗传算力，自主开发了基于并行计算的约束最完善方法。运用“天河二号”超级计算机，经过反复计算和测试，获得了全新的寒武纪—三叠纪海洋无脊椎动物的复合多样性曲线，其统计时间分辨率约为2.6万年，较海外同类探究的精度提升了400倍左右。
该项探究表明，前人使用的低分辨率且不均一的时间标尺，会直接作用对古生物多样性的估算，导致无法精确评估生物多样性的转变速率和模式，并或许掩盖突发性的重大事情以及短时间的剧烈波动。新兴办的多样性转变曲线更为精确地重现了地质历史中最大的三次生物灭绝事情和两次重大生物辐射事情的精细过程。
其中，2.52亿年前发生了人类迄今为止确认出的最大规模的生物灭绝事情，导致约80%的海洋生物在数万年内迅速灭亡，这一事情的发生，与当时全球气候的高效升温密切有关。两次重大的生物辐射事情，分别发生在4.9-4.7亿年前和3.4-3亿年前，并均与当时全球气候的逐步变冷同步。深刻理解这些重大生物事情的驱动机制，针对我们认识当今地球生物多样性以及人类面临的第六次大灭绝及其与全球气候转变之间的关系具有重大启示价值。
此项探究是地球科学与资料科学相结合的一项革新。2019年由中国科学家倡议、13个海外组织与机构共同发起的海外大科学打算 - “深时数字地球”（DDE），致力于搭建全球地球科学家与资料科学家兴办交流的海外渠道，合作地球科学在大资料时代的革新进展。在DDE打算的框架下，基于全球地质大资料与更为高效的超算方法，重建完整的生命演化历史将得以做到。