天文学者がAIを用いて銀河を発見・分類する

国立天文台（NAOJ）の研究グループは、すばる望遠鏡によって撮影された宇宙の超広角画像に、人工知能（AI）を適用しています。グループは、これらの画像の中で渦巻銀河を発見・分類するための高い精度を達成しました。

この技術は、市民科学とともに使用され、将来的にさらに多くの発見につながることが期待されています。

研究者たちは、すばる望遠鏡によって取得された画像の大規模なデータセットに、ディープラーニング技術を適用して銀河を分類しました。すばる望遠鏡は非常に高感度なため、約56万個の銀河を検出しています。

すばる望遠鏡は、形態学的な分類のために人間の目でこれらの銀河を識別することはほぼ不可能であるため、重要です。AIのおかげで、チームは人間の介入なしに情報を処理することができました。

この研究は、Monthly Notices of the Royal Astronomical Societyに掲載されています。

自動処理技術

2012年から、世界ではディープラーニングアルゴリズムを使用した特徴の抽出と判断のための自動処理技術が急速に発展しています。これらの技術は人間よりも正確で、自動運転車、セキュリティカメラ、さまざまなアプリケーションに使用されています。

NAOJのケンイチ・タダキ博士は、AIが猫と犬の画像を分類できるのなら、渦巻銀河と非渦巻銀河を識別できるはずであると考えました。

人間が準備したトレーニングデータを使用して、AIは銀河の形態を97.5%の精度で分類することができました。データセット全体に適用した結果、約8万個の銀河で渦巻構造を識別することができました。

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

市民科学プロジェクト

新しい技術が銀河を識別するのに効果的だったため、グループはこれを使用して銀河をより詳細なカテゴリに分類することができます。これは、人間が分類した多くの銀河でAIをトレーニングすることで実現します。

NAOJは、すばる望遠鏡で撮影された銀河画像を市民が調査する「GALAXY CRUISE」という市民科学プロジェクトを立ち上げました。市民は、銀河が他の銀河と合体または衝突していることを示す特徴を探します。

「GALAXY CRUISE」のアドバイザーである田中雅之准教授は、人工知能を使用した銀河の研究を強く信じています。

「すばる戦略プログラムは、数えきれないほどの銀河を持つビッグデータです。科学的に言えば、市民天文学者と機械のコラボレーションでこのようなビッグデータに取り組むことは非常に面白いです。」田中は述べています。「GALAXY CRUISEでの市民科学者の分類にディープラーニングを適用することで、合体または衝突している銀河を多く発見できる可能性があります。」

天文学者グループによって開発された新しい技術は、分野に大きな影響を与えるものです。これは、人工知能が地球での生活を変えるだけでなく、我々の知識をさらに広げるのに役立つもう一つの例です。