Autonomus Публикации Искусственный Интеллект исследует Вселенную

Искусственный Интеллект исследует Вселенную

42
0
Рейтинг автора
Автор статьи
Ирина Волкова
Улыбайся будущему, и оно улыбнется тебе в ответ.
Написано статей
8

Человечество постоянно наращивает объемы информации о космосе: расширяющаяся группировка спутников передает на Землю терабайты данных, телескопы непрерывно генерируют высококачественные снимки самых отдаленных уголков Вселенной. Объемы растут, но возможность их обработки остается ограниченной: люди просто не успевают анализировать все эти огромные массивы поступающих данных.

Тогда на помощь приходит искусственный интеллект.

Когда массивный объект (галактика или черная дыра) оказывается между удаленным источником света и наблюдателем на Земле, он искривляет пространство и свет вокруг него. Это явление называется «гравитационная линза», и является ключом к пониманию того, из чего состоит Вселенная. Альберт Эйнштейн в своей теории относительности предсказал этот феномен в 30-х годах XX века, но первая гравитационная линза была обнаружена только в 1979 году. Человечеству понадобилось около 40 лет, чтобы отыскать эффект гравитационного линзирования в необъятных просторах космоса.

Гравитационная линза
Красная галактика искривляет свет более отдаленной синей галактики, формируя гравитационную линзу

Опытный специалист-ученый способен проанализировать около тысячи изображений в час. Нейронная сеть за это же время может просканировать приблизительно 65 тысяч изображений, и обнаружить около полусотни гравитационных линз. Для сравнения, все научное мировое сообщество обнаружило за последние несколько десятилетий примерно сотню таких объектов.

Поиск этих линз необходим для понимания одной из величайших загадок астрономии: из чего на самом деле состоит Вселенная? Считается, что материя, с которой мы знакомы (планеты, звезды, астероиды и другие небесные тела), составляет всего 5 процентов всего физического вещества, в то время как другие, более странные формы материи определяют оставшиеся 95 процентов. Это включает в себя гипотетическую субстанцию, известную как темная материя, которую мы никогда не наблюдали напрямую. Вместо этого мы изучаем гравитационное воздействие, которое оно оказывает на остальную Вселенную, причем гравитационные линзы служат одним из ключевых индикаторов.

Астрономам уже не нужно как раньше проводить бессонные ночи, вглядываясь через телескоп в просторы звездного неба и отслеживая движение отдельных планет. Сейчас техника сканирует целые сектора космоса, анализируя и выявляя закономерности огромных массивов данных.

Анализ больших массивов данных — это именно то, в чем преуспел искусственный интеллект. При помощи современных компьютерных технологий в настоящее время проводятся работы по классификации галактик, идентификации звезд-пульсаров, обнаружению необычных экзопланет — в общем, устанавливаются интересные закономерности, и «раскладываются по полочкам», что способствует все более четкому формированию единой картины Вселенной.

Однако, потенциал ИИ выходит за рамки простой сортировки и обработки данных. Ученые стремятся использовать современные технологии для создания информации, которая помогает заполнять слепые пятна в наших наблюдениях за окружающим нас космическим пространством.

Команда швейцарского астронома Кевина Шавински, специализирующаяся на астрофизике галактик и черных дыр, использовали ИИ для повышения четкости размытых изображений телескопа. Для этого они разработали и внедрили тип нейронной сети, которая превосходно генерирует вариации изучаемых данных, подобно хорошо обученному фальсификатору, который может имитировать стиль известного художника. На практике это означает выход за рамки существующих данных — генерацию новой информации, которой раньше не было.

Множество галактик
Снимок множества галактик, сделанный космическим телескопом «Хаббл». Изогнутые пятна света — это гравитационные линзы.

Ученые используют эти новые данные для улучшения качества снимков космоса. На данном этапе они подходят к получаемой информации с осторожностью, осознавая, что это противоречит основным принципам науки: вы можете получить точное представление о явлении только наблюдая за ним напрямую. Однако, уже опубликованные исследования внушают оптимизм: например, нейросети обработали ряд нечетких размытых изображений отдаленных галактик, полученных ранее, и «дорисовали» недостающие детали и объекты на основании своих алгоритмов. Впоследствии были получены более четкие снимки этих областей Вселенной, и к радости исследователей, на этих снимках появились все детали, которые предсказал ИИ.

Если дальнейшие эксперименты окажутся плодотворными, они могут стать совершенно новым методом исследования Вселенной. Искусственный интеллект поможет людям обнаружить невидимое, дополнить уже полученные архивные данные новыми бесценными деталями. Современные технологии готовы выполнять своего рода научную алхимию, помогая нам превращать старые знания в новые. И мы становимся способны исследовать космос, как никогда раньше, даже не покидая Земли.

Читайте также: Искусственный интеллект поможет найти инопланетян

(3 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here

12 − 3 =