אסטרונומים מיישמים AI כדי לגלות ולסווג גלקסיות

קבוצת חוקרים אסטרונומים, עם רובם ממצפה האסטרונומיה הלאומי של יפן (NAOJ), כעת מיישמים אינטליגנציה מלאכותית (AI) על תמונות על-רחבות שדה של היקום שצולמו על ידי טלסקופ סובארו. הקבוצה הצליחה להשיג שיעור דיוק גבוה עבור מציאת וסיווג גלקסיות ספירליות בתמונות.

טכניקה זו משמשת לצד מדע אזרחי, והשניים צפויים להוביל לגילויים רבים יותר בעתיד.

החוקרים השתמשו בטכניקת למידה עמוקה כדי לסווג גלקסיות במאגר נתונים גדול של תמונות שהושגו דרך טלסקופ סובארו. בשל רגישותו הגבוהה מאוד, הטלסקופ גילה סביב 560,000 גלקסיות בתמונות.

טלסקופ סובארו חשוב מאוד, שכן משימת זיהוי של כמות כה גדולה של גלקסיות על ידי עין אנושית לסיווג מורפולוגי הייתה כמעט בלתי אפשרית. הודות ל-AI, הצוות הצליח לעבד את המידע ללא צורך בהתערבות אנושית.

העבודה פורסמה בMonthly Notices of the Royal Astronomical Society.

טכניקות עיבוד אוטומטיות

החל מ-2012, העולם חווה פיתוח מהיר של טכניקות עיבוד אוטומטיות לחילוץ ושיפוט של תכונות עם אלגוריתמים של למידה עמוקה. אלו לרוב מדויקים הרבה יותר מבני אדם ונמצאים ברכבים אוטונומיים, מצלמות אבטחה ויישומים רבים אחרים.

ד”ר קן-איצ’י טאדאקי הוא פרופסור עוזר ב-NAOJ. הוא אחראי לרעיון שאם AI מסוגל לסווג תמונות של חתולים וכלבים, אין סיבה שלא יוכל לזהות ולהבדיל “גלקסיות עם תבניות ספירליות” מ”גלקסיות ללא תבניות ספירליות”.

באמצעות שימוש בנתוני אימון שהוכנו על ידי בני אדם, ה-AI הצליח לסווג את מורפולוגיית הגלקסיות עם שיעור דיוק של 97.5%. לאחר שיושם על מאגר הנתונים המלא, ה-AI יכול היה לזהות ספירלות בכ-80,000 גלקסיות.

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

פרויקט מדע אזרחי

מאחר שהטכניקה החדשה הייתה יעילה בזיהוי הגלקסיות, הקבוצה יכולה עכשיו להשתמש בה כדי לסווג גלקסיות למחלקות מפורטות יותר. זאת תיעשה על ידי אימון ה-AI על גלקסיות רבות שסווגו על ידי בני אדם.

NAOJ מריץ פרויקט מדע אזרחי חדש בשם “GALAXY CRUISE”, שמסתמך על אזרחים שבוחנים תמונות גלקסיות שצולמו עם טלסקופ סובארו. האזרחים אז מחפשים תכונות שמרמזות על כך שהגלקסיה ממזגת או מתנגשת עם גלקסיה אחרת.

פרופסור חבר מאסאיוקי טנאקה הוא היועץ של “GALAXY CRUISE”, והוא מאמין בצורה חזקה בחקר גלקסיות דרך אינטליגנציה מלאכותית.

”תוכנית האסטרטגית של סובארו היא Big Data רציני המכיל מספר כמעט בלתי נדלה של גלקסיות. מבחינה מדעית, זה מאוד מעניין לטפל ב-Big Data כזה עם שיתוף פעולה של אסטרונומים אזרחים ומכונות”, אומר טנאקה. ”באמצעות הפעלת למידה עמוקה על גבי הסיווגים שנעשו על ידי מדענים אזרחים ב-GALAXY CRUISE, סיכויים, שנוכל למצוא מספר גדול של גלקסיות המתנגשות וממזגות”.

הטכניקה החדשה שנוצרה על ידי קבוצת האסטרונומים היא בעלת משמעויות גדולות לתחום. זוהי עוד דוגמה לכך שאינטליגנציה מלאכותית לא רק תשנה את החיים על כוכבנו, אלא גם תעזור לנו להרחיב את ידיעתנו מעבר.