
摘要
无线电频率干扰(Radio Frequency Interference, RFI)的检测与抑制对于充分发挥射电望远镜的科学潜力至关重要。随着机器学习方法在射电天文学中的兴起,其在RFI检测领域的应用也日益广泛。脉冲神经网络(Spiking Neural Networks, SNNs)受生物神经系统启发,特别适用于处理具有时空特性的数据。本研究首次探索性地将SNN应用于天文数据处理任务——RFI检测。我们通过直接将前人提出的近似潜在邻居(Nearest-Latent-Neighbours, NLN)算法与自编码器(auto-encoder)架构转换为SNN形式,实现了ANN到SNN的映射,从而能够通过采样内部脉冲神经元自然变化的潜在空间,简化后续的RFI检测流程。本研究进一步评估了SNN在未来的RFI检测方案中是否具备可行性。我们采用原始作者提供的模拟HERA望远镜数据集以及人工标注的LOFAR观测数据集进行检测性能评估,并额外引入了一个受MeerKAT望远镜启发的新仿真数据集,该数据集聚焦于卫星源引起的RFI,这类干扰正日益成为重要且具有挑战性的干扰类型,构成了本研究的另一项贡献。在HERA数据集上,我们的方法在AUROC、AUPRC和F1分数等指标上与现有方法保持相当的竞争力;但在LOFAR和Tabascal数据集上表现略显不足。值得注意的是,本方法在完全摒弃NLN中计算与内存密集型潜在空间采样步骤的同时,仍能维持较高的检测精度。本工作首次证明了SNN在基于机器学习的射电望远镜RFI检测中具有可行性,为传统RFI源及新兴的卫星源干扰检测建立了最小性能基准,是目前所知首篇将SNN应用于天文学领域的研究,为未来低功耗、高效能的RFI检测系统提供了极具潜力的新方向。