Pierwsza supernowa odkryta przy pomocy algorytmu uczenia maszynowego

Wiele ostatnich artykułów prasowych głównego nurtu reklamowało zdolność sztucznej inteligencji do wspomagania procesu odkryć naukowych. Większość z nich przewidywała jednak, że osiągnięcie pełnego efektu może zająć lata, a nawet dekady. Astronomia wydaje się jednak wyprzedzać konkurencję, ogłaszając nowy system sztucznej inteligencji opracowany przez naukowców z Northwestern University i innych, który może teraz autonomicznie wykrywać i klasyfikować supernowe. Sztuczna inteligencja, a dokładniej algorytm uczenia maszynowego, który ponownie w mediach głównego nurtu jest powszechnie mylony ze sztuczną inteligencją, jest znany jako Bright Transient Survey Bot (BTSbot). UT nie mogło potwierdzić, czy oprogramowanie zostało nazwane na cześć wszechobecnego koreańskiego boysbandu. Wydaje się to jednak naciągane, biorąc pod uwagę bardzo odmienny charakter ich pracy.

Praca BTSbota jest prosta – przeszukuje ogromne bazy danych, szukając jasnego punktu światła, którego wcześniej nie było. Te jasne punkty reprezentują jedno z najbardziej fantastycznych zjawisk astronomicznych – supernowe. Zazwyczaj ich znalezienie wymaga herkulesowego wysiłku manualnego. Twórcy BTSbota, w tym Adam Miller, główny naukowiec i profesor fizyki i astronomii w Northwestern’s Weinberg College of Arts and Sciences, oraz Christoffer Fremling, astronom z Caltech, szacują, że ludzie spędzili ponad 2000 godzin na ręcznym sprawdzaniu danych zebranych przez Zwicky Transient Facility (ZTF) i innych wyspecjalizowanych łowców supernowych w ciągu ostatnich sześciu lat.

To ponad roczny wysiłek, który z pewnością mógłby zostać wykorzystany w bardziej produktywny (nie wspominając już o bardziej ekscytującym) sposób, szczególnie w przypadku studentów, którzy bez wątpienia spędzają setki godzin na przewijaniu niekończących się zdjęć nocnego nieba w poszukiwaniu pojedynczego jasnego punktu światła.

Na szczęście, BTSbot nie nudzi się, więc jest dobrze przygotowany do takiego przeszukiwania. Ale jest również dobrze przygotowany do integracji z pewną zautomatyzowaną infrastrukturą już istniejącą w społeczności łowców supernowych. Aby zrozumieć, jak to zrobić, najłatwiej jest omówić pierwsze odkrycie supernowej przez BTSbot – choć trzeba przyznać, że znaleziona supernowa, znana jako SN2023tyk, została już wcześniej znaleziona za pomocą tradycyjnego ręcznego wyszukiwania.

ZTF po raz pierwszy wykrył SN2023tyk 3 października, podczas gdy BTSbot zbierał i analizował jego dane w czasie rzeczywistym. 5 października algorytm ogłosił, że coś znalazł, ale to, co zrobił później, pokazuje, jak ważna jest integracja we współczesnych badaniach naukowych. Zamiast od razu przedstawić swoje wyniki operatorowi nadrzędnemu, starał się potwierdzić istnienie supernowej i uzyskać dodatkowe dane spektralne na jej temat. W tym celu zwrócił się o pomoc do zrobotyzowanego teleskopu SED Machine w obserwatorium Palomar. Po zebraniu dalszych danych z SED Machine, BTSbot przekazał te nowe dane do innego zautomatyzowanego programu – SNIascore, opracowanego w Caltech przez dr Fremlinga.

SNIascore specjalizuje się w określaniu rodzaju wybuchu supernowej. Analizuje on widma dostarczone zarówno przez ZTF, jak i Palomar i porównuje je ze znanymi wartościami innych typów supernowych. Nie jest to strasznie skomplikowane statystycznie, ale nadal jest to imponujący proces w połączeniu z automatycznymi etapami przechwytywania i analizy, które miały miejsce przed nim.

Rezultatem całej tej współpracy było ustalenie, że SN2023tyk była supernową typu Ia, co ma miejsce, gdy binarny partner całkowicie eksploduje. Dr Miller i jego koledzy ogłosili wyniki kilka dni później, 7 października, i byli bardzo zadowoleni z szybkości i dokładności, z jaką działał BTSbot.

Trzeba przyznać, że to wciąż wczesne dni dla zautomatyzowanej astronomii wspomaganej sztuczną inteligencją. Ale zaoszczędzenie całego roku pracy aspirującym studentom lub w pełni zaangażowanym profesorom wydaje się być szczytnym celem. To tylko kwestia czasu, zanim BTSbot jeszcze bardziej zintegruje się ze społecznością astronomiczną. A kto wie, co może znaleźć dzięki zwiększonej ilości wprowadzanych danych?

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową