นักวิทยาศาสตร์ดาราศาสตร์ใช้ AI ในการค้นพบและจำแนกกาแลคซี่

กลุ่มนักวิจัยดาราศาสตร์ ซึ่งส่วนใหญ่มาจากหอดูดาวแห่งชาติของญี่ปุ่น (NAOJ) ได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) กับภาพมุมมองกว้างของจักรวาลที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ซูบารุ กลุ่มนี้สามารถบรรลุอัตราความแม่นยำสูงในการค้นหาและจำแนกกาแลคซี่แบบก้นหอยในภาพเหล่านั้น

เทคนิคนี้ใช้ร่วมกับวิทยาศาสตร์ของประชาชน และทั้งสองอย่างนี้คาดว่าจะนำไปสู่การค้นพบมากขึ้นในอนาคต

นักวิจัยใช้เทคนิคการเรียนรู้ลึกเพื่อจำแนกกาแลคซี่ในฐานข้อมูลภาพขนาดใหญ่ที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์ซูบารุ เนื่องจากความไวสูงมาก กล้องโทรทรรศน์จึงตรวจพบกาแลคซี่ประมาณ 560,000 กาแลคซี่ในภาพ

กล้องโทรทรรศน์ซูบารุมีความสำคัญเนื่องจากงานระบุกาแลคซี่จำนวนมากด้วยตาเปล่าสำหรับการจำแนกแบบมอร์โฟโลยีจะเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้ ขอบคุณ AI ทีมงานสามารถประมวลผลข้อมูลโดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากมนุษย์

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

เทคนิคการประมวลผลอัตโนมัติ

ตั้งแต่ปี 2012 โลกได้เห็นการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคนิคการประมวลผลอัตโนมัติสำหรับการถอดและตัดสินลักษณะด้วยอัลกอริทึมการเรียนรู้ลึก ซึ่งมักจะมีความแม่นยำมากกว่ามนุษย์และมีอยู่ในรถยนต์ไร้คนขับ กล้องรักษาความปลอดภัย และการประยุกต์ใช้อื่นๆ

ดร. เคน-อิจิ ทากาดะ เป็นอาจารย์ผู้ช่วยโครงการที่ NAOJ เขาเป็นผู้รับผิดชอบความคิดที่ว่าหาก AI สามารถจำแนกภาพแมวและหมาได้ ก็ไม่มีเหตุผลที่จะไม่สามารถระบุและแยก “กาแลคซี่ที่มีลวดลายก้นหอย” จาก “กาแลคซี่ที่ไม่มีลวดลายก้นหอย” ได้

โดยใช้ข้อมูลฝึกอบรมที่เตรียมโดยมนุษย์ AI สามารถจำแนกมอร์โฟโลยีของกาแลคซี่ได้สำเร็จด้วยอัตราความแม่นยำ 97.5% หลังจากใช้กับชุดข้อมูลทั้งหมด AI สามารถระบุกาแลคซี่ก้นหอยได้ประมาณ 80,000 กาแลคซี่

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

โครงการวิทยาศาสตร์ของประชาชน

เนื่องจากเทคนิคนี้มีประสิทธิภาพในการระบุกาแลคซี่ กลุ่มนี้สามารถใช้เทคนิคนี้เพื่อจำแนกกาแลคซี่เป็นชั้นย่อยได้ ซึ่งจะทำโดยฝึก AI บนกาแลคซี่จำนวนมากที่ได้รับการจำแนกโดยมนุษย์

NAOJ ดำเนินโครงการวิทยาศาสตร์ของประชาชนใหม่ชื่อ “GALAXY CRUISE” ซึ่งพึ่งพาประชาชนที่ตรวจสอบภาพกาแลคซี่ที่ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ซูบารุ ประชาชนที่เข้าร่วมโครงการจะตรวจสอบคุณลักษณะที่บ่งบอกว่ากาแลคซี่นั้นกำลังรวมตัวหรือชนกับกาแลคซี่อื่น

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ มาซายูกิ ทานากะ เป็นที่ปรึกษาของ “GALAXY CRUISE” และเขามีความเชื่อมั่นอย่างมากในการศึกษากาแลคซี่โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์

“โปรแกรมยุทธศาสตร์ซูบารุเป็นข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีกาแลคซี่จำนวนมากเกินกว่าจะนับได้ ด้านวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่จะจัดการกับข้อมูลขนาดใหญ่นี้โดยการทำงานร่วมกันของนักดาราศาสตร์และเครื่องจักร” ทานากะกล่าว “โดยการใช้การเรียนรู้ลึกบนการจำแนกที่ทำโดยนักวิทยาศาสตร์ของประชาชนใน GALAXY CRUISE เรามีโอกาสที่จะพบกาแลคซี่ที่ชนกันและรวมตัวกันจำนวนมาก”

เทคนิคนี้ที่สร้างโดยกลุ่มนักวิจัยดาราศาสตร์มีผลกระทบอย่างมากต่อสาขานี้ เป็นตัวอย่างอีกอย่างหนึ่งของว่าปัญญาประดิษฐ์จะไม่เพียงแต่เปลี่ยนแปลงชีวิตบนโลกของเรา แต่ยังช่วยให้เราขยายความรู้ของเราไปไกลกว่านี้