数据大爆炸与膨胀的数字宇宙：通胀纪元中的高维、复杂与海量数据集

近期及未来的仪器进展与大型新巡天项目正在生成天文学数据集，这些数据集已无法使用天文学家熟悉的分析方法进行处理。传统方法之所以不足，往往不仅是因为数据集的字节大小，还因为现代数据集的复杂性。熟悉算法与技术在此类数据集处理中的数学局限性，对跨应用领域的异构、多分辨率数据的表示、分析与科学可视化（区别于图解可视化）的新范式产生了迫切需求。其他学科（如应用数学、统计学和机器学习）已经解决了新数据集带来的部分问题，并被其他科学（如空间对地科学）所采用。遗憾的是，与这些问题相关的宝贵成果大多只能在天文学以外的出版物中找到。在此，我们简要概述了若干概念、技术和发展，其中一些是“旧”的，一些是新的。这些通常对大多数天文界来说是未知的，但对于复杂数据集和图像的分析与可视化至关重要。为了让天文学家能够利用新时代数据的丰富性和复杂性，并能够识别、采纳和应用新的解决方案，天文界需要对新的概念有一定程度的认识和理解。本文的目标之一就是帮助弥合应用数学、人工智能和计算机科学与天文学之间的鸿沟。