Các Nhà Thiên Văn Học Áp Dụng Trí Tuệ Nhân Tạo Để Khám Phá Và Phân Loại Thiên Hà

Một nhóm nghiên cứu của các nhà thiên văn học, với hầu hết đến từ Đài Thiên Văn Học Quốc Gia Nhật Bản (NAOJ), hiện đang áp dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào các hình ảnh trường quan sát siêu rộng của vũ trụ được chụp bởi Kính Viễn Vọng Subaru. Nhóm đã đạt được tỷ lệ chính xác cao trong việc tìm kiếm và phân loại các thiên hà xoắn ốc trong những hình ảnh đó.

Kỹ thuật này được sử dụng cùng với khoa học công dân, và cả hai được dự đoán sẽ dẫn đến nhiều khám phá hơn trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng một kỹ thuật học sâu để phân loại các thiên hà trong một tập dữ liệu lớn các hình ảnh được thu được thông qua Kính Viễn Vọng Subaru. Do độ nhạy cực cao, kính viễn vọng đã phát hiện khoảng 560.000 thiên hà trong các hình ảnh.

Kính Viễn Vọng Subaru rất quan trọng vì việc xác định số lượng lớn các thiên hà bằng mắt thường để phân loại hình thái sẽ gần như không thể. Nhờ có AI, nhóm đã có thể xử lý thông tin mà không cần can thiệp của con người.

Công việc này đã được xuất bản trên Tạp Chí Thông Báo Hàng Tháng Của Hiệp Hội Thiên Văn Học Hoàng Gia.

Các Kỹ Thuật Xử Lý Tự Động

Bắt đầu từ năm 2012, thế giới đã chứng kiến sự phát triển nhanh chóng của các kỹ thuật xử lý tự động để trích xuất và phán quyết các tính năng với các thuật toán học sâu. Những kỹ thuật này thường chính xác hơn con người và hiện diện trong các phương tiện tự hành, camera an ninh và nhiều ứng dụng khác.

Tiến sĩ Ken-ichi Tadaki là Giáo sư Trợ lý Dự Án tại NAOJ. Ông chịu trách nhiệm về ý tưởng rằng nếu AI có thể phân loại hình ảnh của mèo và chó, thì không có lý do gì nó không thể xác định và phân biệt “các thiên hà có mẫu xoắn ốc” với “các thiên hà không có mẫu xoắn ốc”.

Thông qua việc sử dụng dữ liệu đào tạo được chuẩn bị bởi con người, AI đã có thể phân loại thành công hình thái của các thiên hà với tỷ lệ chính xác là 97,5%. Sau khi được áp dụng cho toàn bộ tập dữ liệu, AI có thể xác định các xoắn ốc trong khoảng 80.000 thiên hà.

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

Dự Án Khoa Học Công Dân

Vì kỹ thuật mới này hiệu quả trong việc xác định các thiên hà, nhóm có thể sử dụng nó để phân loại các thiên hà vào các lớp chi tiết hơn. Điều này sẽ được thực hiện bằng cách đào tạo AI trên nhiều thiên hà đã được con người phân loại.

NAOJ điều hành một dự án khoa học công dân mới có tên là “GALAXY CRUISE”, dự án này dựa trên việc công dân kiểm tra hình ảnh thiên hà được chụp bằng Kính Viễn Vọng Subaru. Sau đó, công dân sẽ tìm kiếm các tính năng cho thấy thiên hà đang hợp nhất hoặc va chạm với một thiên hà khác.

Giáo sư Phó Masayuki Tanaka là người tư vấn cho “GALAXY CRUISE” và ông tin mạnh mẽ vào việc nghiên cứu các thiên hà thông qua trí tuệ nhân tạo.

“Chương Trình Chiến Lược Subaru là Dữ Liệu Lớn nghiêm túc chứa một số lượng gần như vô tận các thiên hà. Về mặt khoa học, rất thú vị khi đối mặt với dữ liệu lớn như vậy với sự hợp tác của các nhà thiên văn học công dân và máy móc”, Tanaka nói. “Bằng cách sử dụng học sâu trên các phân loại được thực hiện bởi các nhà khoa học công dân trong GALAXY CRUISE, có khả năng chúng ta có thể tìm thấy một số lượng lớn các thiên hà va chạm và hợp nhất.”

Kỹ thuật mới được tạo ra bởi nhóm các nhà thiên văn học có ý nghĩa lớn đối với lĩnh vực này. Đây là một ví dụ khác về cách trí tuệ nhân tạo sẽ không chỉ thay đổi cuộc sống trên hành tinh của chúng ta, mà còn giúp chúng ta mở rộng kiến thức của mình vượt ra ngoài.