Les astronomes appliquent l’IA pour découvrir et classer les galaxies

Un groupe de recherche d’astronomes, dont la plupart viennent de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), appliquent maintenant l’intelligence artificielle (IA) à des images à champ ultra-large de l’univers capturées par le télescope Subaru. Le groupe a réussi à atteindre un taux de précision élevé pour trouver et classer les galaxies spirales dans ces images.

Cette technique est utilisée conjointement avec la science citoyenne, et les deux devraient conduire à davantage de découvertes à l’avenir.

Les chercheurs ont appliqué une technique d’apprentissage profond pour classer les galaxies dans un grand ensemble d’images obtenues grâce au télescope Subaru. En raison de sa sensibilité extrêmement élevée, le télescope a détecté environ 560 000 galaxies dans les images.

Le télescope Subaru est important, car la tâche d’identifier autant de galaxies à l’œil nu pour la classification morphologique serait presque impossible. Grâce à l’IA, l’équipe a pu traiter les informations sans intervention humaine.

Le travail a été publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Techniques de traitement automatisé

À partir de 2012, le monde a vu un développement rapide de techniques de traitement automatisé pour l’extraction et le jugement de caractéristiques avec des algorithmes d’apprentissage profond. Ceux-ci sont souvent beaucoup plus précis que les humains et sont présents dans les véhicules autonomes, les caméras de sécurité et diverses autres applications.

Le Dr Ken-ichi Tadaki est professeur assistant au NAOJ. Il est à l’origine de l’idée que si l’IA est capable de classer des images de chats et de chiens, il n’y a aucune raison pour qu’elle ne puisse pas identifier et distinguer les « galaxies avec des motifs spirales » des « galaxies sans motifs spirales ».

Grâce à l’utilisation de données de formation préparées par des humains, l’IA a pu classer avec succès les morphologies de galaxies avec un taux de précision de 97,5 %. Après avoir été appliquée à l’ensemble complet des données, l’IA a pu identifier des spirales dans environ 80 000 galaxies.

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

Projet de science citoyenne

Puisque la nouvelle technique a été efficace pour identifier les galaxies, le groupe peut maintenant l’utiliser pour classer les galaxies en classes plus détaillées. Cela sera fait en formant l’IA sur de nombreuses galaxies qui ont été classées par des humains.

Le NAOJ dirige un nouveau projet de science citoyenne appelé « GALAXY CRUISE », qui repose sur l’examen par des citoyens d’images de galaxies prises avec le télescope Subaru. Les citoyens recherchent ensuite des caractéristiques qui suggèrent que la galaxie est en train de fusionner ou de collisionner avec une autre galaxie.

Le professeur associé Masayuki Tanaka est le conseiller de « GALAXY CRUISE », et il croit fortement en l’étude des galaxies à l’aide de l’intelligence artificielle.

« Le programme stratégique Subaru est une grande donnée sérieuse contenant un nombre presque incalculable de galaxies. Sur le plan scientifique, il est très intéressant de traiter de telles grandes données avec une collaboration d’astronomes citoyens et de machines », déclare Tanaka. « En employant l’apprentissage profond sur les classifications effectuées par les scientifiques citoyens dans GALAXY CRUISE, il est probable que nous puissions trouver un grand nombre de galaxies en collision et en fusion. »

La nouvelle technique créée par le groupe d’astronomes a de grandes implications pour le domaine. Il s’agit d’un autre exemple de la façon dont l’intelligence artificielle ne changera pas seulement la vie sur notre planète, mais nous aidera également à élargir nos connaissances au-delà.