Astronomii aplică inteligența artificială pentru a descoperi și clasifica galaxii

Un grup de cercetare de astronomi, cu majoritatea provenind de la Observatorul Astronomic Național din Japonia (NAOJ), aplică acum inteligență artificială (IA) la imagini cu câmp larg de vedere ale universului capturate de Telescopul Subaru. Grupul a reușit să obțină un nivel ridicat de precizie pentru găsirea și clasificarea galaxiilor spiralate în aceste imagini.

Această tehnică este utilizată împreună cu știința cetățenească, iar cele două sunt așteptate să ducă la mai multe descoperiri în viitor.

Cercetătorii au aplicat o tehnică de învățare profundă pentru a clasifica galaxiile într-un set mare de imagini care au fost obținute prin Telescopul Subaru. Din cauza sensibilității sale extrem de ridicate, telescopul a detectat aproximativ 560.000 de galaxii în imagini.

Telescopul Subaru este important, deoarece sarcina de a identifica atâtea galaxii prin ochiul uman pentru clasificarea morfologică ar fi aproape imposibilă. Mulțumită IA, echipa a putut prelucra informațiile fără intervenția umană.

Lucrarea a fost publicată în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Tehnici de prelucrare automată

Începând cu 2012, lumea a văzut o dezvoltare rapidă a tehnicilor de prelucrare automată pentru extragerea și judecata caracteristicilor cu algoritmi de învățare profundă. Acestea sunt adesea mult mai precise decât oamenii și sunt prezente în vehicule autonome, camere de securitate și diverse alte aplicații.

Dr. Ken-ichi Tadaki este profesor asistent la NAOJ. El este responsabil pentru ideea că, dacă IA poate clasifica imagini de pisici și câini, nu există niciun motiv pentru care nu ar putea identifica și distinge “galaxii cu modele spiralate” de “galaxii fără modele spiralate”.

Prin utilizarea datelor de antrenament pregătite de oameni, IA a fost capabilă să clasifice cu succes morfologia galaxiilor cu un nivel de precizie de 97,5%. După aplicarea la setul complet de date, IA a putut identifica spirale în aproximativ 80.000 de galaxii.

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

Proiect de știință cetățenească

Deoarece noua tehnică a fost eficientă în identificarea galaxiilor, grupul poate acum utiliza-o pentru a clasifica galaxiile în clase mai detaliate. Acest lucru va fi realizat prin antrenarea IA pe multe galaxii care au fost clasificate de oameni.

NAOJ conduce un proiect nou de știință cetățenească numit “GALAXY CRUISE”, care se bazează pe cetățeni care examinează imagini de galaxii care au fost luate cu Telescopul Subaru. Cetățenii apoi caută caracteristici care sugerează că galaxia este fie în curs de fuziune, fie în coliziune cu o altă galaxie.

Profesorul asociat Masayuki Tanaka este consilierul “GALAXY CRUISE” și el crede puternic în studiul galaxiilor prin inteligență artificială.

“Programul Strategic Subaru este o mare cantitate de date care conține un număr aproape nelimitat de galaxii. Din punct de vedere științific, este foarte interesant să abordăm astfel de date mari prin colaborarea dintre astronomi cetățeni și mașini”, spune Tanaka. “Prin utilizarea învățării profunde pe baza clasificărilor făcute de cetățenii oameni de știință în GALAXY CRUISE, șansele sunt că putem găsi un număr mare de galaxii care se ciocnesc și fuzionează”.

Noua tehnică creată de grupul de astronomi are implicații mari pentru domeniu. Este un alt exemplu de modul în care inteligența artificială nu numai că va schimba viața pe planeta noastră, dar va ajuta și la extinderea cunoștințelor noastre dincolo.