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
Tragický sobotní víkend na Příbramsku: Nezletilý chlapec nepřežil nehodu na čtyřkolce v lesích u Jinců
Černá sobota na Příbramsku si vyžádala ten nejvyšší možnou daň. Na lesní cestě poblíž …
AKTUALIZOVÁNO
Bez praxe vás nechceme. Kde ji ale máte získat? Mladí z Příbrami narážejí na začarovaný kruh
Dokončíte školu, chcete začít pracovat a osamostatnit se. Jenže místo první pracovní …
NEPŘEHLÉDNĚTE
Slunečná neděle vytáhla cyklisty na silnice: Na Příbramsku došlo téměř ve stejný moment ke dvěma nehodám
Nádherné slunečné počasí a nastupující babí léto vylákaly během neděle 27. září na …
AKTUÁLNĚ
/TIPY NA PRODLOUŽENÝ VÍKEND/ Les léčí tělo i mysl. Ve Středočeském kraji si můžete vyzkoušet lesní terapii na několika stezkách
Věděli jste, že obyčejná procházka lesem může prospět nejen vaší psychice, ale i …
ZAJÍMAVOSTI
Milín ožil Svatováclavskou poutí: Oslavy provázely řemeslné trhy i připomínka pivovarnické historie
Sobota 26. září se v Milíně nesla ve znamení velkolepých oslav, skvělé zábavy a …
FOTOGALERIE
Příbram prozkoumá podloží náměstí J. A. Alise, žádá o dotaci
Příbram prozkoumá podloží březohorského náměstí J. A. Alise. Před jeho plánovanou …
NEPŘEHLÉDNĚTE
Vražda, která změnila dějiny: Kdo byl svatý Václav a proč máme státní svátek?
Když se kalendář přiblíží k 28. září, většina z nás se těší na volný den. Zavřou se …
HISTORIE
Třetí zápas, třetí výhra! Bareš sestřelil Ústí hattrickem a HC Baník Příbram vede ligu
Příbramští hokejisté potvrdili skvělý vstup do nového ročníku druhé ligy. Ve třetím …
SPORT
Více než 1,8 milionu výsledků ročně. Klinická biochemie v Příbrami pracuje nepřetržitě
251 tisíc zkumavek, více než 1,8 milionu laboratorních výsledků a přes 76 tisíc odběrů …
ZDRAVOTNICTVÍ
Slunce vstoupilo do Vah. Jedna jejich vlastnost dokáže druhé přivádět k šílenství
Zima je pro ně moc studená, léto zase příliš horké. Hádky je unavují, nespravedlnost …
LIFESTYLE




