Nezvyklý přístup pomohl českým vědcům najít stovky vzácných nepopsaných objektů ve vesmíru
12. ledna 2021 (09:25)
foto: pribram.cz, ČTK
K vzácným a zajímavým objektům ve vesmíru patří třeba horké hvězdy Be, nově vznikající hvězdy T Tauri či kataklyzmické proměnné hvězdy.
Nezvyklý přístup pomohl českým vědcům najít stovky vzácných nepopsaných objektů ve vesmíru. Výzkumníci poprvé v astronomii využili metodu umělé inteligence zvanou aktivní hluboké učení (active deep learning). Na rozdíl od běžně využívaných postupů síť v tomto případě požádá člověka o radu, když si je nejméně jistá. Článek publikoval prestižní časopis Astronomy and Astrophycics, katalog nově objevených hvězd je součástí celosvětové databáze Vizier. ČTK dnes o tom v tiskové zprávě za Astronomický ústav Akademie věd ČR informoval Pavel Suchan. Tým tvořili vědci z AÚ AV a Fakulty informačních technologií (FIT) ČVUT.
K vzácným a zajímavým objektům ve vesmíru patří třeba horké hvězdy Be, nově vznikající hvězdy T Tauri či kataklyzmické proměnné hvězdy. Tyto objekty podle vědců na snímcích oblohy působí jako běžné hvězdy a "usvědčí" je jen jejich spektra s charakteristickými kombinacemi emisních čar. Z nich lze určit různé "vlastnosti" exotického objektu.
Moderní spektrografy s tisíci optických vláken umí pořídit několik tisíc spekter během desítek minut. Díky tomu existují archivy s miliony spekter, z nichž naprostou většinu lidské oko nespatřilo - většina je výsledek aplikace automatických algoritmů. Největší spektrální přehlídkou je archiv čínského šestimetrového dalekohledu LAMOST. O většině cílů, kam jsou umístěna jeho vlákna, není dosud zpravidla známo mnoho a je tak velká šance najít nové, vzácné objekty. Jenže třídění milionů spekter astrofyzikem by trvalo velmi dlouho. A výzkumníci uvádějí, že vzácné objekty nelze dobře klasifikovat podle spekter pomocí algoritmů.
Nadějí je umělá inteligence v podobě neuronových konvolučních sítí užívaných třeba v samořídících autech či strojovém překladu. Ty ale potřebují stovky tisíc člověkem označených příkladů, z kterých se musí učit, aby poznaly podobný vzor v milionech neznámých. "Pokud takové označené vzory nemáte, nebo jich je málo, nemůžete tyto nástroje umělé inteligence použít," podotkl spoluautor článku Ondřej Podsztavek z FIT.
Tým z Česka tak musel překonat dvě překážky - ukázat síti spektra, jako by je pořídil LAMOST a donutit ji, aby fungovala i při zlomku označených vzorů, než běžně vyžaduje.
Pomohl jim archiv Perkova dalekohledu ve středočeském Ondřejově. Ten disponoval několik tisíci spektry vzácných objektů s emisními čarami. Ondřejovský dalekohled na rozdíl od LAMOSTu pořizuje spektra s větším rozlišením. Proto byla uměle rozostřena, jako by je viděl LAMOST. Spekter však bylo pro trénink stále málo. Vědci si tedy vypomohli málo známou metodou aktivního učení.
"Principem je, že neuronová síť si v každém opakovaném kroku vybere ta spektra, kde si je svojí předpovědí nejméně jistá. Tato předloží expertovi, což může být nejen člověk, ale i jiný algoritmus, který předpověď sítě potvrdí či naopak vyvrátí. Toto se provede na malém vzorku například sta spekter," popsal Podsztavek. "Jakmile jsou expertem označená, jsou přidána do trénovací množiny, na které je síť znovu učena. Takto se do ní postupně dostává stále více velmi těžko rozhodnutelných případů. To se opakuje do okamžiku, kdy se již síť perfektně trefuje," doplnil.
Později se tako podařilo ve starší verzi archivu LAMOST se čtyřmi miliony spekter najít 4000 objektů s emisními čarami, skoro tisícovka z nich nebyla v literatuře dosud detailně popsána. "Naše metoda aktivního hlubokého učení nastiňuje budoucí směr používání umělé inteligence v astronomii a možná i jiných vědách," uvedl výzkumník Petr Škoda, který působí na FIT i v AÚ. "Stroj bude pracovat v těsné spolupráci s člověkem, bude za něj dělat rutinní práci, ale jakmile si nebude jistý, obrátí se o radu. Na této koncepci teď začínáme v našem týmu pracovat. Časem by takové řešení mohlo připomínat dialog mezi velitelským můstkem lodi Enterprise a palubním počítačem v seriálu Star Trek při průzkumu Galaxie," uzavřel vědec. Výzkumníkům se nepodařilo dohledat, že by tuto kombinaci přístupů v astronomii už někdo použil.
Později se tako podařilo ve starší verzi archivu LAMOST se čtyřmi miliony spekter najít 4000 objektů s emisními čarami, skoro tisícovka z nich nebyla v literatuře dosud detailně popsána. "Naše metoda aktivního hlubokého učení nastiňuje budoucí směr používání umělé inteligence v astronomii a možná i jiných vědách," uvedl výzkumník Petr Škoda, který působí na FIT i v AÚ. "Stroj bude pracovat v těsné spolupráci s člověkem, bude za něj dělat rutinní práci, ale jakmile si nebude jistý, obrátí se o radu. Na této koncepci teď začínáme v našem týmu pracovat. Časem by takové řešení mohlo připomínat dialog mezi velitelským můstkem lodi Enterprise a palubním počítačem v seriálu Star Trek při průzkumu Galaxie," uzavřel vědec. Výzkumníkům se nepodařilo dohledat, že by tuto kombinaci přístupů v astronomii už někdo použil.
Tip redakce: Pokud nechcete, aby vám unikly aktuální informace, staňte se fanoušky naší stránky na Facebooku a budete 24 hodin denně v obraze.
zdroj: pribram.cz
ČTK
ČTK
autor: Tomáš Pečenka
Další články
Osečanka přinese koledy i vánoční pohodu na Zahrádku Kavárny v Koleji
Zahrádka kavárny v Koleji se rozezní vánočními koledami. Zahraje a zazpívá Osečanka …
2 tuny stříbra na Březových Horách
Na Březových Horách se chystá stříbrná jízda. Druhý ročník akce 2 tuny stříbra nabídne …
Kultura
Návštěva Hornického muzea Příbram i letos překročila 100 000 lidí
Hornické muzeum Příbram dosáhlo i v tomto roce významného návštěvnického milníku. V …
Novou D4 mezi Příbramí a Pískem využilo za první rok více než pět milionů řidičů
Novou dálnici D4 mezi Příbramí a Pískem využilo za první rok provozu více než pět …
Muže přimáčkl popelářský vůz na vrata, na místo letěl vrtulník
V úterý před 14. hodinou zasahovali záchranáři v obci Lhota u Příbramě. Popelářské …
Středočeský kraj má letos zatím 457 případů žloutenky A, za týden přibylo šest
Hygienici letos zatím ve Středočeském kraji evidují 457 případů žloutenky A, za týden …
Vánoce v příbramském divadle: příběh, do kterého vstoupili malí i velcí
Příbramské divadlo se několikrát do roka otevírá dětem – na Velikonoce, při akcích …
FOTOGALERIE
Chodci v ohrožení: Stačí chvilka nepozornosti a následky mohou být fatální
Policie se v těchto dnech zaměřuje na bezpečnost zranitelných účastníků silničního …
Sníh do Vánoc? Meteorologové krotí očekávání
Vyhlídky na Vánoce na sněhu jsou podle předpovědních modelů zatím velmi slabé, a to …
Zlaté oblouky zamířily do stříbrné Příbrami. McDonald’s doplňuje fastfoodovou mapu regionu
Příbram se dočkala otevření první restaurace McDonald’s v okrese. Nový podnik v …




