Srednjoškolac pomoću veštačke inteligencije otkrio 1,5 miliona novih objekata u svemiru

U okviru istraživanja na Kalifornijskom institutu za tehnologiju (Kaltek), srednjoškolac je otkrio 1,5 miliona ranije nepoznatih objekata u svemiru, proširio potencijal misije NASA i objavio članak.

Mateo Paz u članku opisuje novi algoritam veštačke inteligencije koji je doveo do ovog otkrića i koji mogu prilagoditi drugi astronomi i astrofizičari za sopstveno istraživanje.

Preporučujemo

Paz želi da nauči više o astronomiji otkako je sa majkom bio na javnim predavanjima o posmatranju zvezda dok je pohađao osnovnu školu. U leto 2022, došao je na Kaltek da uči astronomiju i kompjutersku nauku u Školi za otkrivanje planeta. Astronom Dejvi Kirkpatrik mu je kao mentor pružio veliku podršku.

Kirkpatrik je takođe želeo da dobije veći uvid pomoću sad isključenog infracrvenog teleskopa NEOWISE koji je skenirao celo nebo u potrazi za asteroidima i drugim objektima blizu Zemlje više od 10 godina.

Dok je teleskop tragao za asteroidima, takođe je detektovao promenljivu toplotu drugih udaljenijih kosmičkih objekata koji su svetlucali intenzivno, pulsirali ili bili pomračeni drugim telom. Za astronome su ti varijabilni objekti teško uhvatljivi fenomeni poput kvazara, eksplodirajućih zvezda ili uparenih zvezda koje pomračuju jedna drugu.

Međutim, podaci o tim varijabilnim objektima još nisu bili procesuirani. Kad bi ti objekti bili identifikovani i dostupni astronomskoj zajednici, dobijeni katalog bi mogao pružiti uvid u način promene kosmičkih entiteta tokom godina.

„Moja ideja je bila da uzmemo neki mali deo neba i vidimo da li možemo pronaći neke promenljive zvezde. Onda bismo mogli da ih pokažemo astronomskoj zajednici i kažemo da smo ručno otkrili neke nove stvari. Samo zamislite kakav je potencijal u toj bazi podataka“, rekao je Kirkpatrik.

Paz nije imao nameru da manuelno pretražuje podatke. Zainteresovao se za veštačku inteligenciju na časovima izbornog predmeta koji je spajao kodiranje, teorijsku kompjutersku nauku i formalnu matematiku. Znao je da se veštačka inteligencija najbolje obučava na ogromnim, uređenim skupovima podataka kao što je onaj koji mu je Kirkpatrik dao. Takođe je imao napredno matematičko znanje potrebno za programiranje, stečeno u Matematičkoj školi u Pasadeni za nadarene učenike.

Tako je Paz počeo rad na razvoju tehnike mašinskog učenja u cilju analize čitavog skupa podataka i označavanja potencijalnih varijabilnih objekata. Tokom šest nedelja letnje škole počeo je da pravi nacrt modela veštačke inteligencije koji je davao nadu. Istovremeno se konsultovao sa Kirkpatrikom stičući relevantna znanja iz astronomije i astrofizike.

„Svaki sastanak sa Dejvijem je 10% rad i 90% ćaskanje. Sjajno je kad imate nekoga s kim možete tako da pričate o nauci“, kaže Paz.

Kirkpatrik je povezao Paza sa astronomima na Kalteku koji poznaju tehnike mašinskog učenja za astronomiju i istraživanje objekata koji se menjaju u kratkim i dugim vremenskim okvirima. Paz i Kirkpatrik su saznali da ritam opservacija teleskopa NEOWISE znači da se ne mogu sistematski detektovati i klasifikovati mnogi objekti koji su ili bljesnuli jednom brzo ili se postepeno menjali tokom dugog perioda.

Leto se završilo i bilo je još mnogo posla. Godine 2024, Paz i Kirkpatrik su ponovo sarađivali, a Paz je bio mentor drugim srednjoškolcima.

Paz je razvio model veštačke inteligencije u cilju procesuiranja svih neobrađenih podataka dobijenih putem teleskopa NEOWISE i analiziranja rezultata. Naučeni da detektuju neznatne razlike u teleskopskim infracrvenim merenjima, algoritmi su obeležili i klasifikovali 1,5 miliona potencijalnih novih objekata u podacima.

Ove godine Paz i Kirkpatrik planiraju da objave kompletan katalog objekata koji su značajno varirali u sjaju u podacima teleskopa NEOWISE.

„Model koji sam primenio može se koristiti za druga istraživanja vremenskog domena u astronomiji i potencijalno sve drugo u vremenskom formatu“, kaže Paz. „Mogu da vidim značaj za berzanske analize, gde informacije slično dolaze u vremenskom nizu i periodične komponente mogu biti ključne. Možete izučavati i atmosferske efekte poput zagađenja, gde periodične sezone i ciklusi dan-noć imaju ogromne uloge“.

Sad, dok završava srednju školu, Paz je zaposlen u Kalteku. Radi za Kirkpatrika u centru za procesuiranje, analiziranje i arhiviranje podataka od teleskopa NEOWISE i nekoliko drugih svemirskih misija sa podrškom NASA i Nacionalne naučne fondacije (NSF). To je Pazov prvi plaćeni posao.

(Telegraf Nauka/Phys.org)