寻星计算程序
2018年全国大学生天文创新作品竞赛（CAIC）
作品初赛网络投票
投票截止时间：2018年6月1日24时
注意：每个项目均可多选。如果该项目下没有你想投票的项目，请选第一项“此项目下没有我中意的作品”。
2018年CAIC竞赛作品简介：
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科技创新类
15_相互作用星系的动力学计算机数值模拟-李钊（山东大学（威海））：星系是宇宙物质组成的基本单元，研究星系的演化机制是星系天文学的核心目标。碰撞与并合作为星系演化的重要动力，对星系物质组成和形态结构起着决定性的作用。我们使用MATLAB语言搭建了一套应用于模拟星系碰撞过程的计算机程序，Galaxy-Merge，重现星系碰撞过程和形态演化过程。该程序仿照Identikit 1程序进行构建，结合了粒子模拟方法、引力N体模拟技术和BH算法，对程序中的参数做适当调整就可以得到星系碰撞过程中的形态和视向速度分布，我们使用该程序构建了四组人工并合星系样本，以模拟动画的形式输出保存。该程序功能集成，不需要外置程序包，便于修改，且制图功能全面。但是程序也存在物理参数不准确，依赖较高性能计算机的缺陷，模拟动画存在一定模拟偏差。该程序可以用做科学研究，匹配真实的观测数据，得到碰撞星系的重要物理参数。同时也可以作为科普教育工具向全社会推广。
16_火流星自动监测站-吉照宇（南京邮电大学）：火流星自动监测站的设计主要基于CCD监测模块，数据采集和分析模块，远程操作模块三个部分开发实现。系统实时对夜空进行监测，当有流星经过时自动拍摄与记录，并能够通过视频对流星进行轨迹分析与种类分类，将分析的所有数据自动存储并分享至斗鱼平台，整个系统全部实现自动化，考虑到应用在户外，也进行了防潮保护措施，整体集成度高。
17_相互作用与并合星系的红外-射电关系研究—罗毅彬（山东大学（威海）：我们对一个有88个近邻主并合星系对的大型K波段选择样本（H-KPAIRs）进行红外-射电关系的研究。发现在一定限定条件下，该样本依旧遵循广为人知的红外-射电相关性。同时在对于该样本的并合阶段对于红外射电相关性的影响进行了研究。创新之处：观测设备分辨率的提高使得我们可以对相互作用星系对的每一个星系都进行红外-射电关系分析（这是前人所无法做到的），这将有利于得出更为准确的结论。
18_基于Astro-Python_Package的推广和实践-谭哲韬（成都信息工程大学）：在Python 已经成为辅助人工智能和机器学习发展的工具背景下，为大力推动人工智能在天文学科中的应用和向天文工作者、本科生、研究生、天文爱好者大力宣传针对天文学开发的Python 科学计算包。我们依据GitHub/国外高校等各种机构所提供的各类开源Python-Astro 库，结合人工神经网络算法，将其简要翻译成通俗易懂且又不失专业素养的中文，并在一些重要的章节提供具体详细的例子说明和代码注释，制作成一个使用说明文档并向外发布。该文档的实用性、创新性及所产生的社会价值远远超出我们的想象，是
20_4.5m射电望远镜自动化寻星射电观测控制平台的设计与实现-许渊（中国科学院大学）：本课题以Python语言为基础，面向一台赤道仪式支架的4.5m口径射电望远镜，从最底层的串行接口、当地恒星时的计算到星体数据库的架构以及图形用户界面的设计，独立地实现了一个兼容了用户友好性的高自动化的小型射电望远镜控制软件，为借助小型射电望远镜进行科研和教学工作提供了极大的方便。同时，该软件具有较好的可扩展性，使得在此基础上进一步利用计算机语言搭建后端，实现观测数据处理与存储、频谱可视化乃至自动巡天观测成为可能。
21_基于TESS及光谱数据分析的探测系外行星新构想-孙旻（中国农业大学）：拟将TESS与光谱分析结合起来，构想了一种新的快速找到目标星体的方法，该方法以TESS为框架，在镜片上增加了声光可调谐滤波器( AOTF)，阶梯光栅和具有对特征光谱敏感的光敏性芯片，当检测到的光谱与目标探测星体的光谱具有一定比例以上的相似性后能够快速锁定该星体的位置并发送到地面观测站和其它大型太空望远镜，从而为更深入的对目标星体进行研究提供帮助。
32_大气污染对天文观测影响情况的综合研究计划书-彭嘉程（河北师范大学）：随着城镇化规模不断扩大，城市中的大气污染逐渐加剧。在夜晚，大气污染加剧了城市光害，为天文社团开展观测活动、天文专业院校开展教学工作造成了较大困扰。鉴于大气污染在近几年才受到关注，同类研究较少，故本课题将以石家庄为试点城市，探究大气污染对天文观测的影响，为城市中的天文爱好者和天文社团开展观测活动提供参考，同时也希望借此课题使大众认识到大气污染对夜空的影响，并对城市光污染防治工作形成一定启发。
33_Gaia DR2：人马座星流的赫斯图—范型钟（西华师范大学）：Gaia第二次释放的数据包括多于 13.8 亿个源，包括三个波段的测光数据，分别为 G 波段，BP 波段(330-680nm)，RP 波段(640-1050nm)。通过选定九个存在人马座星流分布的天区，分别作出每个天区的赫斯图。同时做出这九个天区关于银盘对称的天区的赫斯图，并分别对应作差，得到人马座星流在不同距离上的各个部分的赫斯图。并根据观察赫斯图的变化来筛选出人马座星流的成员星，再结合 Gaia 的高精度自行数据，可以帮助精确测定人马座星流的自行并获得人马座星流的三维速度分布，因此可以进一步完善人马座星流的模型。
38_基于脉冲神经网络（SNN）的新型脉冲星检测算法初步研究-赵佳华（南方科技大学）：本作品对南天中银纬高时间分辨率巡天项目（HTRU Medlat）的脉冲星候选体数据进行标准化二维数组处理处理,创新性地引入生物并行机制的脉冲神经网络（SNN）训练输入的数组,获得稳定的神经元突触强度矩阵,选取此矩阵系数作为脉冲星特征向量,用最近邻法则分类识别。相比于目前国内外相关识别算法，本作品的算法在脉冲星的图像中特征定位准确,识别率较高。尤其是在于脉冲星细致分类而言有较强的鲁棒性。此外，针对HTRH Medlat数据集的特点，SNN能跟更加迅速地识别脉冲星候选体，并且能够很好地解决正负样本差距大对识别率影响的问题。
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科普创新类-part.1
01_天关东南客星出–欢迎加入公众超新星搜寻项目-赵经远（黄淮学院）：新星是一类激变变星，亮度在几天或几星期内上升至极大，然后缓慢下降，经几月或几年回复到原先的状态。超新星是一类灾变变星，是宇宙中最剧烈的天体活动现象之一。研究新星及超新星对于了解天体演化有很大帮助。公众超新星搜寻项目是由星明天文台和中国虚拟天文台合作开展的面向普通大众的宇宙新天体搜寻项目之一，此项目就是让大家通过虚拟天文台在茫茫星海中寻找超新星和新星。截止2018年3月11日，此项目已发现获得光谱认证的12颗超新星和4颗河外新星。本文作者也通过公众超新星搜寻项目发现2颗超新星、1颗河外新星、2次因发现新星再次增亮现象而发表ATel公报。
02_游荡的幽灵—暗物质-顾雨杭（武汉工程大学邮电与信息工程学院）：翻开神秘宇宙之书，我们欣赏着其中的风景，领略着其中的奥秘。但是，你是否知道，这本书我们所能读到的知识只是冰山一角，只有不到5%，还有95%以上都是人类还没有弄清楚的暗物质与暗能量。本作品将用论文与漫画人物情景对话相结合，为你们揭开暗物质的神秘面纱与最新研究进展。
03_白昼之星（金星的古时认知与研究）-黄旻昊（西安建筑科技大学）：核心：内容有关中国，日本，玛雅，希腊古代文明对金星的研究和认识，重点讲述中国部分。创新性：阐述了古人解读金星相关天文现象的原因，引入日方对金星研究的资料，对金星研究历史做出更深入的科普。
04_天文观测风险评估理论及方法研究综述和展望-陈申晨（中国石油大学（北京））：在天文观测成果对人类社会发展越来越重要的背景下，我们应该关注对此作出重大贡献的天文爱好者们，天文爱好者在对太阳黑子的描绘观测，小行星的追踪，彗星的发现等方面都做出了重大贡献。天文观测风险评估是保险和再保险行业亟待解决的理论和技术问题，面对天文爱好者群体的天文观测保险，应该得到足够的重视。本文针对财产风险、人身风险、责任风险三类天文观测风险的评估方法进行综述，并且针对相关风险提出了保险建议。
05_引力波与虫洞-朱胜（桂林航天工业学院）：本论文介绍了相关的引力波理论和虫洞理论，引力波是由时空振荡引起的时空涟漪，虫洞则是连接时空里相距遥远的时空区域的捷径。探测到引力波已有6次，而尚未发现虫洞存在，本论文讨论了存在一种可能性是通过探测引力波来间接探测虫洞。如果虫洞存在，则引力波穿过洛伦兹虫洞后，从其洞口出来的引力波可能与原引力波叠加组合发生干涉，可通过探测原引力波和探测其是否发生过干涉来间接探测虫洞，设想是否成立需要eLISA等引力波探测器检验。
06_基于ue4的虚拟太阳系的开发研究-谢亚鑫（广州大学）：本作品基于UE4引擎，建立起了还原度极高的太阳系场景模型，通过VR技术下的宇宙飞船的第一人称视觉，对该场景进行探索以及知识性科普，并且飞船还带有子弹射击，碰撞效果以及护盾回血功能，以幻想未来世界宇宙探索的场景。本作品创新性在于，运用了当下中国软件开发较少利用的UE4引擎，以及结合了时下流行的VR技术，使得科普体验感大大提高，实现了寓教于乐的初衷。（图为飞船发射子弹）
07_星环城漫游-黎沣毅（广州大学）：作品基于星环城的设想，建立了一个具有高科技的太空城，配戴VR头盔可以进行星环城的漫游，里面有各种模拟现实世界的科技场景，可以对太空一览无余，让人们对太空的美妙幻想得到实现。作品基于UE４游戏引擎，以第一人称进行星环城模拟漫游，具备沉浸感，真实感的体现。可以让人们普及科学知识，重新认识宇宙之美。
08_冥王星：从“普鲁托”到它的复杂身世-李领航（沈阳农业大学）：本篇文章较为详细地叙述了人类发现冥王星的历程，并简要的介绍了冥王星，并介绍了国际天文学上关于冥王星的争议，内容翔实却不死板，用大众能接受的风格展现出来，能让人们对冥王星在太阳系中的地位有更加详细和深入的了解。
09_从科学角度看月球-黄永熙（广西科技大学）：我们的作品是科普月球，人类对月球的探索已过去了几十年，探索月球对人类的意义重大，对月球的探索也是对地球信息的更深一步了解，对此我们需要更加了解月球的各种信息。我们主要从月球的形状以及对人类的影响还有比较有兴趣的未解之迷来阐述。虽然我们的作品自我感觉不是很好，我们知识量有限，但是它承载着我们大学生对天文的爱好。所以请大家多多支持我们。
10_天文科普电影计划-徐鹏晖（南开大学）：天文科普电影计划是以天文科普电影《飞越星空》为核心，包括先期相关视频、线上宣传平台、活动周边等在内的大型天文科普计划。视频（包括电影在内）使用太空模拟软件space engine，结合其他视频制作常用软件如Pr、Ae等制作。该计划目前有B站号“南开大学天文协会”作为宣传平台发布先期相关视频和制作消息。电影由20多人的团队历时一年多制作，预计于6-7月在南开大学校内先行上映。更多详细信息可通过B站搜索“南开大学天文协会”获得。
11_透镜灼烧成像研究周日运动轨迹-殷凯（上海电力学院）：太阳作为距离我们最近的恒星，十分的耀眼，因此太阳观测有很高的危险性。本课题提出一种方案，适用于各大高校的学生们，配合以简单的数学知识与当下火热的3D打印技术，使用透镜灼烧纸片形成轨迹的方法来研究太阳的运动轨迹。这一方法简单易行，成本低廉具有可复制性和提高的空间，将观测太阳的危险性降到不伤害人体本身的程度。提高中小学学生的动手能力，培养他们对于天文的兴趣。
12_中学生天文科普课程-高孟嘉（东北大学）：当你仰望漫天星空，你是否也被浩瀚的宇宙所震撼？当你目睹日升月落，你是否也曾思考过天与地的本源？当你翻阅古籍，你是否也因学说的纷杂而眼花缭乱？那么，请跟随我们的脚步，走进中国古天文学发展史，触摸最原始、最真实的古天文学脉搏。“中学天文科普课堂之中国古代天文发展史”是由来自三所高校的爱好者精心编撰的科普课程。在这里，我们可以与历史对话，聆听伟人们面对宇宙的一声声呼喊。
13_《我们孤独吗？—探索地外生命》课件PPT-吴霞辉（河北师范大学）：《我们孤独吗？—探索地外生命》作品主要分为地球现状及对外星生命的猜想、太阳系内可能存在生命的其他天体、太阳系外可能存在生命的天体和地外行星探测计划四个部分。以地球现状为背景，阐述了生命存在的条件，人类对外星生命的猜想，继而讲述了太阳系内月球、金星、火星以及土卫木卫和系外Gliese 581c、Proxima b、Kepler-452b、Kepler-22b等系外行星存在生命的可能性，同时介绍系外行星概况、搜寻方法和Voyager、Kepler、TESS、JWST等一系列地外行星探测器和地外生命搜寻计划SETI等。
14_天文科普新方式-桌面天文馆-曹宇豪（上海电力学院）：大家好，这是由我设计的一款应用于桌面的互动式天文科普壁纸，可以让使用者在使用电脑工作学习娱乐之余，在桌面就可以轻轻松松的享受天文的乐趣，同时也进行了天文科普，这款参赛作品的桌面主视觉图由大熊座的M81/M82作为一个切入点，同时通过鼠标单击，让使用者可以通过文字与图片介绍了解这些梅西耶天体的观测方式与信息，探索与领略小熊座到大熊座的星域、了解这些星系在夜空中的定位。
19_星空漫谈-李啸越（湖北大学）：本作品由湖北大学天文社与东北大学天文社合作完成，最初我们考虑做这个作品是出于对星座的感兴趣，世界上有很多种星座体系，而我们们较为熟悉的可能只有88星座，可能连88星座都背不全，于是乎，我们变以对不同文化星座划分展开研究学习，较为系统的研究学习了88星座，以及我国的三元二十八星宿，同时也对埃及的星座划分、阿兹特克文明的星座划分等方面做了研究。做完本次研究我们受益匪浅，并考虑将研究内容做成ppt等资料于天文社课及知识交流之中。最后，我们制作了详尽介绍88星座以及我国三元二十八星宿极其对比、天球理论的介绍等ppt以及一篇关于埃及与阿兹特克星空划分的文档资料，以此来参加本次比赛。
22_周游拾忆-张慧爽（北京印刷学院）：中国星座历史悠久，它不仅代表古人对星空的解读，更是蕴藏、传播中华文化的一个载体。本作品通过漫画形式向读者阐释星宿知识，它将古今中外有关星宿和星座的神话传说以及社会现象,同古代星宿研究发现记录相结合,以通俗风趣的笔调描绘了星宿文化。本漫画一方面可以作为天文爱好者学习中国古代天文知识的入门读物，另一方面也为读者打开了了解中国传统文化的一扇新窗口。
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科普创新类-part.2
23_银河说（GalaxSay.com）-陈若颖（山东大学（威海））：银河说，在这里，中美2国共11省23校90余名各级大学生，把银河说给你听。受国家科学院国家天文台LAMOST项目支持，与“新浪探索”及各大星空摄影师持良好合作关系，拥有翻译、制图、语音、视频制作和天文顾问共10个志愿者小队，截至2018年4月，诞生了5个月的银河说，已在诸如科普中国、网易等全网14个主流媒体平台安家，每日采用多种方式发布国内外天文资讯，希望激发更多人对天文的喜爱，为想接触天文的成人和儿童提供新鲜、科学、有趣的信息。
24_星空中转瞬即逝的铱闪-雷欣翰（南昌航空大学）：铱星原本是一代跨时代的近地通信卫星，但因为三块反射率极高的铝天线，意外地成为天文爱好者为数不多的人造天体观测目标之一。随着旧的铱星逐步退役、失去地面控制而最终坠入大气层华丽谢幕，人们的夜空失去了一道亮丽的风景。
25_一种建筑物采光演示仪-赵叶子（南昌航空大学）：本作品为一种建筑物采光演示仪，旨在通过实物模型演示这一直观方法，展示建筑物采光效果。其核心内容是，依据天文学原理，通过给定的经纬度、日期、建筑物间距等数据，模拟太阳运行轨迹，对建筑物模拟进行白日九小时光照，实时监测采光效果，并将此段时间内受光时间反馈于观察者。其创新性在于，本作品运用天文学原理和数学近似处理的方法，利用模型演示接近真实地展示建筑物采光情况，更加直观，受众。
26_HELLO FAST-杨朝宇（贵州大学）：团队将通过3D模型结合WWT优秀的科普形式，进行FAST面向大众的全方面科普，其目的是介绍FAST，让大众认识到不一样的FAST，还有对射电望远镜这一天文重器的初步了解，同时在科普内也能欣赏到如宇宙、银河系、太阳系的壮观景象。
27_关于天文游戏的尝试-刘龙辉（郑州大学）：在作品中，我们尝试把天文元素加入线下游戏，主要包括一些桌游和天文小游戏：知星识辰、星宿歌牌、星宿跳棋……其中“知星识辰”是卡片博弈类游戏、“星宿歌牌”是卡片记忆类游戏、“星宿跳棋”则是博弈棋类，当然还有一些其他的游戏穿插于其中，主要是以中国古代天文体系为背景。这些游戏主要是为活跃天文社团的气氛而尝试的，当然，如果有天文爱好者对此感兴趣，也可以找小伙伴们一起玩。
28_夜空的幽灵—极光-黎子豪（四川大学）：极光的美不仅在于观测上的美感，更在于物理学上的精妙。本科普视频介绍了大量关于极光的知识。在视频中，我们得以欣赏地球上各大洲的极光美景，而我们也并没有将我们的视野局限于地球，我们还介绍了太阳系内所有拥有极光现象的行星以及卫星上的极光，探究了它们的共同点与不同之处。最终我们还延伸到了太阳系外，介绍了系外恒星也拥有的一种特殊的极光。在这个视频中我们不仅仅能够感受到极光本身的美，更有宇宙别具一格的美。
29_星辰大海-卢元齐（河南师范大学）：桌游作为现代社会的大众娱乐方式之一，很受人们的喜爱，而如果能将那些深奥难懂的天文知识与此相结合，一方面丰富了人们的生活，另一方面又让人们认识天文，学习天文，岂不美哉。所以我们工作室本着一颗发展天文学，想让天文学走进千家万户的心，将各种引人入胜的星座故事与光怪陆离的天文现象相结合，再根据我们所积累的天文知识，创作出这么一套桌游，希望能为天文学的推广贡献出自己的一点微不足道的力量。
30_灵耀网站-姚伶（西华师范大学）：本网站前期主要为实现科普、协会展示、活动发布功能的互动平台。依托专业的天文专业优势，以及四川首个天文网站的独特地位。本网站以科普为宗旨，1.配套适合初学者的成套科普课堂视频，2.组织线下讲课活动，3.对天文有疑问的地方，提供专业的老师进行解答。4.针对社会热点天文内容，进行文章系列来科普。5.根据不同人对天文掌握情况的不同，展现不同界面，推送不一样的内容。
31_浅谈宇宙微波背景辐射的发现历程-钱安怀（安徽工业大学）：本文讲述了微波背景辐射发现过程的有意思的事情，可以看出微波背景辐射的发现一波三折，出现了各种滑稽搞笑的事件，极大的刺激了年轻人对天文学的兴趣，本文只是作为一般叙述性的科普，让广大读者了解那段有趣的历史。本文语言幽默，通俗易懂，值得一看。
34_星河耿耿，银汉迢迢 -王艺彤（河北师范大学）：中国天文学的历史可以同世界上的任何古老文明相媲美，全国各地博物馆散布的文物无疑是最好的科普工具。我整理了各地知名博物馆所藏与天文有关的文物信息，从中挑选出12件文物制作出科普课件。从博物馆的展品出发，覆盖的受众范围极广，通过真实的物件来传递科学信息，更能促进科学思想的接受、激发普通民众对天文的兴趣。同时利用明信片+二维码+公众号的形式展开，传统媒介与现代媒介相结合，对于天文学的传播起到更好的作用。
35_手工刺绣 中国星空图-谢林（河北师范大学）：中国星宿图，为手工绣制。分里外两个部分。外面材料为欧根纱，银色线和亮片，在光照下星光璀璨。绣的是星宿。能够将天图进行投影，与里面的四象结合更方便观察。里面材料为绸缎，绣的是四象，采用了茎绣，平针绣，劈线绣的针法。制作星图的目的是希望能够让更多人了解中国传统文化。
36_浑天仪3D建模-李广胜（中国海洋大学）：本模型为中国古天文学知识科普类作品。作品以中国古天文学观星理论为背景，结合现代3D打印技术，还原古人利用浑仪观察测量天体，进行占星活动的过程。模型轻便易携，黄道圆、天赤道圆均可自由转动。本作品主旨在于普及中国古天文学知识，让更多人得以在动手实践中了解到在历史长河中中华民族在天文学上做出的巨大贡献。
37_虫洞之旅-刘文涓（江西师范大学）：“虫洞”是广义相对论中出现的概念，是指宇宙中一种奇特的天体。尽管没有实验证据表明虫洞的真实存在，但科学家预测它以时空端点之间的捷径形式而存在，并想像虫洞连接着空洞的太空区域。作品以虫洞的特性为灵感，采用手绘的方式创作了《虫洞之旅》系列海报，借一个小女孩的视角，通过跌落虫洞、触摸虫洞、穿越虫洞从而完成时空之旅的画面展现出人类对虫洞的好奇和虫洞的无限魅力，以此吸引更多人探索虫洞奥秘，发现宇宙之美。
39_列宿明空-周宁涵（西华师范大学）：仰望星空，一如古人，283个星官，1464颗闪光的星辰，光华流转，星空或许从未如此陌生。中国古代有当时世界上最为完备的星象体系，但在今天我们却少能说出它们的名字，指出它们的位置。本作品致力于通过对中国古代星官形象进行图像化处理，在科普中让更多的公众得以以更为直观的方式发现中国古人的星象之美。君不见：赫赫我华夏，有星汉灿烂；烨烨我华夏，有列宿明空！
40_扭曲的时空宇宙“最美的烟火”表演-郑锦行（华南农业大学）：通过对烟花的描述引出天文物理学界对于引力波的探究，同时介绍引力波的产生及最新发现的双中子星，使得人类首次同时探测到了引力波及其电磁对应体，这可以被视作引力波多信使天文学纪元真正意义上的开端，在天文学发展史上有着划时代的重大意义。
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全国大学生天文创新作品竞赛（Chinese undergraduate Astronomical Innovation Contest,CAIC）由中国天文学会主办，中国天文学会普及工作委员会、中国天文学会教育工作委员会承办,北京天文馆、《天文爱好者》杂志社、山东大学（威海）空间科学与物理学院等单位提供支持，广州博冠公司等赞助。竞赛旨在通过天文科技与科普创新作品竞赛的形式，激发调动全国高校大学生爱天文、学天文、用天文的兴趣与热情，培养提高青年们的科学探索精神与科技创新能力，帮助促进高校天文社团的发展和天文通识教育课程的开展，以期为我国天文科研、教育与科普培养优秀的后备人才，并为全民科学素质的提高与创新精神的培养做出贡献。
竞赛通知、相关资料查询、在线作品提交、网络投票等通过竞赛微信公众平台：astrocaic，竞赛交流QQ群：478532758 和 竞赛官方网站：http://caic.china-vo.org/ 发布，敬请关注。下图：竞赛微信公众号二维码；竞赛QQ群二维码。
