علم الفلك يطبق الذكاء الاصطناعي لاكتشاف وتصنيف المجرات

مجموعة بحثية من علماء الفلك، معظمهم من المرصد الفلكي الوطني في اليابان (NAOJ)، يطبقون الآن الذكاء الاصطناعي (AI) على صور المجرات الفضائية ذات مجال الرؤية الفائق التي التقطها تلسكوب سوبارو.managed إلى تحقيق نسبة دقة عالية في العثور على المجرات الحلزونية وتصنيفها في تلك الصور.

تستخدم هذه التقنية جنبًا إلى جنب مع العلوم المواطنة، ومن المتوقع أن تؤدي إلى المزيد من الاكتشافات في المستقبل.

طبق الباحثون تقنية التعلم العميق من أجل تصنيف المجرات في مجموعة كبيرة من الصور التي تم الحصول عليها من خلال تلسكوب سوبارو. وبسبب حساسيته الفائقة، فقد كشف التلسكوب عن حوالي 560.000 مجرة في الصور.

تلسكوب سوبارو مهم لأن مهمة تحديد عدد كبير من المجرات بالعين البشرية لتصنيف الشكل الجيولوجي ستكون شبه مستحيلة. بفضل الذكاء الاصطناعي، تمكن الفريق من معالجة المعلومات دون الحاجة إلى تدخل بشري.

نشرت الأعمال في المجلة الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

تقنيات المعالجة الآلية

بدءًا من عام 2012، شهد العالم تطورًا سريعًا في تقنيات المعالجة الآلية لاستخراج وحكم الميزات بالخوارزميات العميقة. هذه غالبًا ما تكون أكثر دقة من البشر وتتواجد في المركبات المستقلة والكاميرات الأمنية والتطبيقات الأخرى.

الدكتور كين-إيتشي تاداكي هو أستاذ مساعد في NAOJ. وهو مسؤول عن الفكرة التي إذا كان الذكاء الاصطناعي قادرًا على تصنيف صور القطط والكلاب، فلا يوجد سبب لعدم تمكنه من تحديد وتمييز “المجرات ذات الأنماط الحلزونية” من “المجرات بدون أنماط حلزونية”.

من خلال استخدام بيانات التدريب التي أعدوها البشر، تمكنت الذكاء الاصطناعي بنجاح من تصنيف أشكال المجرات بنسبة دقة تبلغ 97.5٪. بعد تطبيقها على مجموعة البيانات الكاملة، يمكن للذكاء الاصطناعي تحديد Spirals في حوالي 80.000 مجرة.

https://www.youtube.com/watch?v=fsNBG6Vsx8w

مشروع العلوم المواطنة

منذ أن كانت التقنية الجديدة فعالة في تحديد المجرات، يمكن للفريق الآن استخدامها لتصنيف المجرات إلى فئات أكثر تفصيلًا. سيتم القيام بذلك من خلال تدريب الذكاء الاصطناعي على العديد من المجرات التي تم تصنيفها من قبل البشر.

يدير NAOJ مشروعًا جديدًا للعلوم المواطنة يسمى “GALAXY CRUISE”، والذي يعتمد على المواطنين لفحص صور المجرات التي التقطها تلسكوب سوبارو. ثم يبحث المواطنون عن الميزات التي تشير إلى أن المجرة تتمزق أو تتصادم مع مجرة أخرى.

الأستاذ المساعد ماسايوكي تاناكا هو مستشار “GALAXY CRUISE”، ويشدد على دراسة المجرات من خلال الذكاء الاصطناعي.

“برنامج سوبارو الاستراتيجي هو بيانات كبيرة جدًا تحتوي على عدد هائل من المجرات. من الناحية العلمية، من المثير للاهتمام مواجهة مثل هذه البيانات الكبيرة بالتعاون بين علماء الفلك المواطنين والآلات”، يقول تاناكا. “من خلال استخدام التعلم العميق بالإضافة إلى التصنيفات التي قام بها علماء الفلك المواطنون في GALAXY CRUISE، من المحتمل أن نجد عددًا كبيرًا من المجرات المتصادمة والمتلاصقة”.

الтехنيك الجديدة التي أنشأها فريق من علماء الفلك لها آثار كبيرة على المجال. إنها مثال آخر على كيفية تأثير الذكاء الاصطناعي ليس فقط على تغيير الحياة على كوكبنا، ولكن أيضًا على كيفية توسيع معرفتنا إلى ما وراء.