Sztuczna inteligencja Google'a została astronomem. We współpracy z NASA odkryła już dwie egzoplanety
Kosmiczny Teleskop Keplera dostarczył nam dane z ponad 150 tys. gwiazd. Przejrzenie tego wszystkiego było do niedawna niemożliwe. Ale od czego jest sztuczna inteligencja?
Wiecie ile planet znajdujących się poza naszym Układem Słonecznym odkryliśmy dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Keplera? Ponad 2,5 tysiąca. Przed umieszczeniem go na orbicie wokółsłonecznej 7 marca 2009 r., byliśmy w stanie zobaczyć zaledwie 326 planet.
Teleskop Keplera podczas swojej misji zarejestrował sygnały pochodzące z ok. 150 tys. gwiazd, które według naukowców z amerykańskiej agencji kosmicznej NASA, mają spory potencjał na to, żeby posiadać swoje własne układy planetarne.
Dane te zapisane są w archiwum Keplera i - jak pewnie się domyślacie - ich bardzo duża część, jak dotąd nie została jeszcze przeanalizowana. Ludzkie możliwości, jeśli chodzi o przetwarzanie danych są dość ograniczone.
Dlatego NASA postanowiła wykorzystać SI Google'a.
Sztuczna inteligencja korzystająca z algorytmów maszynowego uczenia się ma o wiele większe moce przerobowe. Skoro opanowanie gry w szachy na poziomie arcymistrzowskim zajęło jej 4 godziny, to czemu nie podsunąć jej archiwum Keplera? Naukowcy z NASA nie mieli nic przeciwko.
Wynik tego eksperymentu okazał się jak najbardziej satysfakcjonujący. Analizując dane zapisane przez Kosmiczny Teleskop Keplera sztucznej inteligencji Google jak dotąd udało się znaleźć dwie nowe, pozasłoneczne planety. Jedna z nich jest szczególnie ważna. Kepler 90 i sprawiła bowiem, że nasz Układ Słoneczny przestał być aż tak wyjątkowy.
Kepler 90 i - pierwsza ósma planeta poza naszym Układem Słonecznym.
A tak właściwie to trzecia, jeśli za kryterium przyjmiemy odległość od Kepler-90 (KOI-351) - gwiazdy należącej do typu widmowego G lub F, która znajduje się ponad 2500 lat świetlnych od Ziemi. Znajdziecie ją w Gwiazdozbiorze Smoka. Do tej pory nie udało nam się znaleźć żadnego układu z ośmioma planetami. Znaleźliśmy kilka "siódemek". W tym TRAPPIST-1, który rozbudził naszą wyobraźnię do czerwoności.
Odkrycie planety Kepler-90i sprawia, że nasz Układ Słoneczny przestał być jedynym, ośmioplanetarnym układem. To historyczny moment dla astronomii, ale poza tym faktem godnym odnotowania w podręcznikach, sama planeta nie wydaje się być bardzo interesująca.
Kepler-90i jest najmniejszą planetą orbitującą wokół KOI-351 (chociaż i tak jest o ok. 30 proc. większa, niż Ziemia). Okrąża swoją gwiazdę co 14 dni i według ludzi z NASA jest planetą skalistą. Pomijając już te 2500 lat świetlnych, które dzielą nas od naszego najnowszego odkrycia, Kepler 90 i jest za gorąca, żeby móc na niej zamieszkać. Temperatura panująca na jej powierzchni to jakieś 420 st. C.
O wiele ciekawszym jest sam układ planet Keplera 90 i to jak sztuczna inteligencja została astronomem.
Pierwszy, ośmioplanetarny układ pozasłoneczny na pewno trafi na listę celów Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który już niebawem zostanie wystrzelony w kosmos. Być może Kepler-90 kryje w sobie cenne wskazówki, które pomogą nam rozszerzyć naszą dotychczasową wiedzę o kosmosie.
Wróćmy teraz do sztucznej inteligencji Google, bez której ósma planeta mogłaby pozostać niezauważona. Jak myślicie, jak to się stało, że SI Google trafiła w ręce ludzi z NASA? Nowy projekt rządowy? Spotkania, które ciągnęły się miesiącami? Oficjalne wnioski? Niezupełnie.
Christopher Shallue, starszy programista Google w swoim wolnym czasie zainteresował się procesem poszukiwania egzoplanet. Na co dzień zajmuje się on pracą związaną z rozwijaniem sztucznej inteligencji, więc siłą rzeczy szybko ewoluujący dział nauki, który coraz bardziej polega na analizie ogromnych zbiorów danych przykuł jego uwagę.
Shallue googlował sobie spokojnie szukając informacji na ten temat, dzięki czemu dowiedział się o archiwum Keplera. Niedługo potem odezwał się do ludzi z NASA oferując pomoc przy jego analizie.
Jak sztuczna inteligencja google nauczyła się szukać nowych planet?
Na początku, SI otrzymała zestaw 15 tys. przeanalizowanych wcześniej sygnałów, co do których naukowcy z NASA nie mieli żadnych wątpliwości. Algorytmy maszynowego uczenia się szybko nauczyły się rozpoznawać sygnały (sygnał to w skrócie moment przejścia planety przez tarczę jej gwiazdy, najlepiej będzie jeśli obejrzycie poniższy film) świadczące o istnieniu planety. W testowym zestawie danych, SI osiągnęła 96 proc. skuteczność.
Opanowawszy podstawy, algorytm otrzymał nowe zadanie. Naukowcy z NASA przygotowali kolejne zestaw, tym razem trochę słabszych sygnałów, pochodzących z obserwacji 670 gwiazd, w pobliżu których stwierdzono już wcześniej istnienie kilku planet. Założenie ludzi z NASA było całkiem logiczne: skoro wokół gwiazdy orbitują już jakieś planety, całkiem możliwe, że mogliśmy jakąś przeoczyć. No i przeoczyli.
Sztuczna inteligencja odkryła jak na razie dwie nowe egzoplanety.
Oprócz Kepler-90i, która jest gwiazdą (ale tak naprawdę planetą) dzisiejszego tekstu, SI Google odkryła jeszcze planetę Kepler-80g. Kepler-80 to układ w Gwiazdozbiorze Łabędzia, w którym - jak myśleliśmy do niedawna - znajdowało się pięć planet.
Układ jest o tyle ciekawy, że planety orbitujące wokół tamtejszej gwiazdy tworzą łańcuch rezonansowy (to samo ma miejsce w układzie TRAPPIST-1). Oznacza to tyle, że układ ten jest bardzo stabilny. Można tu nawet zaryzykować porównanie do rytmicznego wzoru tworzonego przez orbitujące planety wokół Kepler-80.
Ten stabilny układ okazał się skrywać jeszcze jedną planetę, o której więcej będziemy mogli przeczytać w publikacji, która niebawem ukaże się w Astronomical Journal. Shallue i Vanderburg planują zaprząc SI Google'a do analizy całego archiwum Keplera, które zawiera dane dotyczące ponad 150 tys. gwiazd.
Te dwie nowe egzoplanety to dopiero początek.
