Астрономы применяют ИИ для открытия и классификации галактик

Исследовательская группа астрономов, большинство из которых来自 Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), теперь применяет искусственный интеллект (ИИ) к сверхшироким изображениям Вселенной, полученным с помощью телескопа Субару. Группа смогла добиться высокой точности обнаружения и классификации спиральных галактик на этих изображениях.

Эта техника используется в сочетании с гражданской наукой, и ожидается, что эти два подхода приведут к большему количеству открытий в будущем.

Исследователи применили метод глубокого обучения для классификации галактик в большом наборе данных изображений, полученных с помощью телескопа Субару. Благодаря его чрезвычайно высокой чувствительности, телескоп обнаружил около 560 000 галактик на этих изображениях.

Телескоп Субару важен, поскольку задача выявления такого количества галактик человеческим глазом для морфологической классификации была бы почти невозможна. Благодаря ИИ, команда смогла обработать информацию без необходимости человеческого вмешательства.

Работа была опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Автоматизированные методы обработки

Начиная с 2012 года, мир увидел быстрое развитие автоматизированных методов обработки для извлечения и оценки особенностей с помощью алгоритмов глубокого обучения. Эти методы часто намного более точны, чем люди, и используются в автономных транспортных средствах, системах безопасности и различных других приложениях.

Доктор Кен-ити Тадаки – помощник профессора в NAOJ. Он является автором идеи, что если ИИ способен классифицировать изображения кошек и собак, нет причины, по которой он не сможет выявить и различать «галактики со спиральными узорами» и «галактики без спиральных узоров».

Благодаря использованию обучающих данных, подготовленных людьми, ИИ смог успешно классифицировать морфологию галактик с точностью 97,5%. После применения к полному набору данных ИИ смог выявить спиральные галактики в примерно 80 000 галактиках.

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

Проект гражданской науки

Поскольку новая техника оказалась эффективной в выявлении галактик, группа теперь может использовать ее для классификации галактик в более подробные классы. Это будет сделано путем обучения ИИ на многих галактиках, которые были классифицированы людьми.

NAOJ запустил новый проект гражданской науки под названием «GALAXY CRUISE», который полагается на то, что граждане будут изучать изображения галактик, полученные с помощью телескопа Субару. Граждане затем ищут особенности, которые указывают на то, что галактика слилась или столкнулась с другой галактикой.

Ассоциированный профессор Масаюки Танака является советником «GALAXY CRUISE» и твердо верит в изучение галактик с помощью искусственного интеллекта.

«Программа Субару – это серьезные большие данные, содержащие почти бесчисленное количество галактик. Научно это очень интересно – решать такие большие данные с помощью сотрудничества гражданских астрономов и машин», – говорит Танака. «Применяя глубокое обучение поверх классификаций, сделанных гражданскими учеными в GALAXY CRUISE, есть шанс, что мы сможем найти большое количество галактик, которые сталкиваются и сливаются».

Новая техника, разработанная группой астрономов, имеет большие последствия для этой области. Это еще один пример того, как искусственный интеллект не только изменит жизнь на нашей планете, но и поможет нам расширить наше знание за ее пределами.