Какво би направил Гейлео?
Група учени и астрономи успешно са използвали изкуствен интелект и машинно обучение, за да идентифицират и класифицират свръхнова в момента на нейното възникване. Това беше тест на проекта Bright Transient Survey (BTS) bot, част от по-широка програма, която наблюдава и класифицира свръхнови, надвишаващи определено ниво на яркост.
Екипът, който стои зад BTSbot, заяви, че той би могъл да прекъсне човешкия посредник при потвърждаването на това дали засеченото събитие е експлодирала звезда, давайки на изследователите повече време да анализират небесното събитие. Ботът стартира миналата седмица и е управляван от студенти и преподаватели в частния изследователски Северозападен университет.
„Това представлява важна стъпка напред, тъй като по-нататъшното усъвършенстване на моделите ще позволи на роботите да изолират специфични подтипове звездни експлозии“, заяви доцентът от Северозападния университет Адам Милър. „В крайна сметка отстраняването на хората от цикъла осигурява повече време на изследователския екип да анализира наблюденията си и да разработи нови хипотези, които да обяснят произхода на космическите експлозии, които наблюдаваме.“
Някои хора изразяват опасения, че ще бъдат заменени от ИИ, и се противопоставят на идеята за премахване на „човешкия посредник“, но Милър каза, че целта е ефективност.
„Правим това от около 2018 г., когато тази програма стартира за пръв път“, каза пред TCN съръководителят на проекта и дипломант по астрономия Набил Рехемтула. „Така че сега разполагаме с десетки хиляди свръхнови, върху които можем да обучим и изградим модела и да автоматизираме този процес.
Супернова е експлозия на звезда, при която се отделя огромно количество енергия, засенчваща за кратко цяла галактика. Тя възниква, когато звездата изчерпи ядреното гориво в ядрото си, което води до катастрофален колапс.
Базираната в обсерваторията Паломар в Сан Диего, Калифорния, и кръстена на астронома Фриц Цвики, Zwicky Transient Facility (ZTF) е основана през 2018 г. с цел бързо идентифициране на тези космически събития.
Ръководеният от Рехемтула и Милър екип на проекта BTSbot включва членове от Северозападния университет, Калифорнийския технологичен университет, Ливърпулския университет „Джон Мурс“ и Университета в Минесота.
При обучението на модела на изкуствения интелект Рехемтула подава на алгоритъма повече от 1,4 милиона исторически изображения от 16 000 източника. Тези източници включват потвърдени свръхнови, временно избухващи звезди, периодично променливи звезди и избухващи галактики.
Годишно се наблюдават приблизително 1300 до 1400 свръхнови, обясни Рехемтула, което генерира значителен обем от данни за анализ. Прегледът на преходните явления в ярките преходни явления, каза той, измерва всичко, което се появява и изчезва, изсветлява и затъмнява и е еднократно събитие.
„Предоставянето на модела на чист и представителен набор за обучение е наистина важно“, каза Рехемтула. „Затова започнахме с това, че се върнахме назад, за да видим кои свръхнови или други неща са преминали първоначално през филтъра на BTS.“
По този начин, обясни Рехемтула, е лесно да се изключат небесни явления, които не са свръхнови.
Ново, съставно изображение на галактиката Андромеда, направено чрез комбиниране на три диапазона видима светлина, заснети в обсерваторията Паломар. Снимка: ZTF/D. Goldstein and R. Hurt (Caltech)
BTSbot е интегриран в портала за наблюдения, като резултатите, които моделът произвежда, са видими за астрономите, така че те лесно могат да видят какво прави моделът. Изследователи от Калифорнийския технологичен институт (Caltech), са работили по интеграцията, добави Рехемтула, като са гарантирали, че след като веднъж е изпратена заявка от изкуствения интелект, дублираща заявка не е изпратена от човек.
„Така че можем да се върнем назад и да разгледаме 50 неща от всяка нощ през последните пет, шест години. И това са извадките, които използваме за учебния набор“, каза той. „В общи линии всичко, което човек е проверил през последните пет или шест години.“
Макар и успешен, Рехемтула каза, че проектът не е бил лишен от пречки, най-вече по отношение на проверката и проверката на изображенията и гарантирането на високото им качество, което е довело до кратки забавяния при пускането на BTSbot.
„Имаше много неща, които забавиха разработката, едно от които беше създаването на достатъчно голям набор за обучение, от който моделът да може да се учи, но да бъде чист“, каза той. „Не искаш просто да хвърлиш всичко, което телескопът ни някога е засичал, и да започнеш да получаваш куп боклуци там.“
Тъй като изкуственият интелект става все по-разпространен, технологията си проправя път в няколко области на изследване, включително лечение на рак, военна отбрана и образование. Колкото и обещаващ да е изкуственият интелект за бъдещето на обществото, експертите предупреждават, че технологията продължава да проявява няколко обезпокоителни навика, включително пристрастия, расизъм и лъжа.
Рехемтула също така изрази необходимостта от предпазливост при използването на изкуствен интелект в астрономията и призна, че е възможно в модела на ИИ да се формират отклонения в подбора, което би застрашило по-нататъшната точност на моделите на ИИ при идентифицирането на небесни тела в други галактики.
„Ние откриваме повече от 99% от тях, така че всъщност не сме твърде притеснени от това“, каза той. „Нещо, за което хората, които приемат ИИ за астрономията, трябва да мислят, е какъв вид пристрастия влагаме в [изследванията]?“
