Českým vědcům pomohl nezvyklý postup najít nové, vzácné 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.

Související

Severní bílý nosorožec

Do roku 2050 téměř vymře třetina známých druhů zvířat, varují vědci. Vytváří obří biotrezor

Lidstvo se jako živočišný druh zatím o svou budoucnost bát nemusí. Na sedmi kontinentech nás žije 8,2 miliardy a očekává se, že do roku 2050 tento počet vzroste na téměř 10 miliard. Ostatní obyvatelé planety jsou na tom však podstatně hůře. Podle Střediska pro biologickou rozmanitost se předpokládá, že do stejného roku 2050 překročí hranici vyhynutí přibližně 30 % známých druhů. Nyní se však objevuje způsob, jak je chránit – nebo alespoň uchovat jejich genomy, aby se v budoucnu mohli na Zemi znovu vrátit.
Ilustrační foto

Nejvýznamnější vědecké objevy uplynulého roku: Prosakování zlata a bujarý život na místě, kam Slunce nedosáhne

Věda v roce 2025 poodhalila roušku tajemství naší planety a ukázala, že Země je mnohem dynamičtější a záhadnější místo, než jsme si dosud mysleli. Od hlubin oceánů až po samotné zemské jádro přinesl uplynulý rok objevy, které mění naše chápání geologie i vzniku života. Vědci například zjistili, že z nitra planety uniká zlato, a v nejtemnějších příkopech oceánu narazili na prosperující společenství tvorů, kteří nepotřebují slunce.

Více souvisejících

Vědci astronomie vesmir

Aktuálně se děje

před 37 minutami

včera

Volodymyr Zelenskyj v Praze

Zelenskyj popřel spekulace, že chce vyhlásit termín voleb nebo referendum o mírové dohodě

Prezidentské volby na Ukrajině se staly ústředním tématem diplomatických kuloárů, přestože země nadále čelí plnospektrální ruské invazi. Prezident Volodymyr Zelenskyj dnes popřel spekulace, že by se chystal vyhlásit termín voleb nebo referendum o mírové dohodě u příležitosti čtvrtého výročí začátku války, tedy 24. února. Podle zdrojů z prezidentské kanceláře zůstává prioritou bezpečnost, bez níž je konání jakéhokoli hlasování nereálné.

včera

Americká sjezdařská hvězda Lindsey Vonnová

Vonnová má za sebou tři operace. Její otec má o její budoucnosti jasno

Americká legenda alpského lyžování Lindsey Vonnová psala svůj letošní olympijský příběh ještě před začátkem právě probíhajícího sportovního svátku v Miláně a Cortině d´Ampezzo. Závodnice, která se ve svých 41 letech před touto sezónou vrátila už po jednom konci své kariéry do kolotoče Světového poháru, v němž několikrát udivovala svými výkony atakující nejvyšší příčky, cílila právě na tyto olympijské hry jako na vrchol svého comebacku. Jenže vše se začalo komplikovat už při generálce na tyto Hry v Crans Montaně, kde při sjezdu spadla a zpřetrhala přední zkřížený vaz. Přesto se chtěla vrátit na velkou mezinárodní scénu pod pěti kruhy, jenže hned při svém prvním vystoupení ve sjezdu taktéž zažila karambol po pouhých dvanácti vteřinách od startu. Vrtulník ji následně musel převézt do nemocnice, kde zjistily zlomenou nohu a kde musely provést už tři operace. Jak to všechno ovlivní její kariéru v budoucnu, zatím nevíme, její otec má ale v této otázce docela jasno.

včera

 J. D. Vance

Bílý dům smazal Vanceův příspěvek na sociálních sítích

Bílý dům smazal příspěvek na sociálních sítích, ve kterém viceprezident JD Vance označil historické masakry Arménů za genocidu. Tento krok vyvolal ostrou vlnu kritiky ze strany arménské diaspory i opozičních politiků po celých Spojených státech. Příspěvek byl zveřejněn během Vanceovy dvoudenní cesty do Arménie, kdy společně s manželkou Ushou navštívil památník obětí masového vyvražďování, kterému před více než stoletím podlehlo až 1,5 milionu Arménů.

včera

Benjamin Netanjahu

Netanjahu opět míří za Trumpem. Už se s ním setkal vícekrát než jakýkoliv jiný lídr

Americký prezident Donald Trump v Bílém domě přivítá izraelského premiéra Benjamina Netanjahua. Jejich setkání se uskuteční v době narůstajícího napětí na Blízkém východě a zintenzivňujících se jednání o omezení íránského programu jaderných zbraní. Pro Netanjahua jde již o šestou návštěvu Spojených států od Trumpova návratu do úřadu, což je více, než kolik jich absolvoval kterýkoli jiný světový lídr.

včera

Kyjev

Ideologie ustupuje, prim hrají peníze. Ukrajinci, kteří zrazují svou vlast, končí na dlouhé roky ve vězení

Kristýna Garkavenko, devatenáctiletá dcera kněze z východoukrajinského Pokrovsku, dorazila 19. července 2024 krátce po poledni do otcova kostela. Ačkoliv byla věřící, jejím cílem tentokrát nebyla modlitba. Díky postavení svého otce budovu dobře znala, a tak bez problémů vystoupala do druhého patra. V jedné z místností pak u okna zakrytého žaluziemi tajně nainstalovala mobilní telefon.

včera

Lucie Charvátová

Olympijský debut na jedničku. Vinklárková nejlepší Češkou ve vytrvalostním závodě, vyhrála Simonová

České biatlonistky ve středečním patnáctikilometrovém vytrvalostním závodě, který byl součástí pátého soutěžního dne zimních olympijských her v Miláně a Cortině d'Ampezzo, napravili den staré vystoupení českých mužů v jejich vytrvalostním závodě, který se jim vůbec nepovedl. Mezi ženami se postarala o nejlepší český výsledek překvapivě olympijská debutantka Tereza Vinklárková, když skončila jedenáctá. Ve druhé desítce se navíc umístila i další česká reprezentantka Tereza Voborníková (15. místo). Po smíšené štafetě získala Francie další biatlonové zlaté olympijské medaile, jelikož s nejlepším časem do cíle dojela Julie Simonová. Stříbro brala její krajanka Lou Jeanmonnotová. Bronz pak nečekaně putuje do Bulharska zásluhou Lory Christovové. Smolařkou byla Němka Franziska Preussová, která si stupně vítězek odstřelila v poslední střelbě.

Aktualizováno včera

Kanadská policie

Tragická střelba v Kanadě. Terčem se stala škola, devět mrtvých

Tragická střelba se v úterý odehrála v malém městě Tumbler Ridge v kanadském státě Britská Kolumbie. Sedm lidí zemřelo v budově střední školy, další dva lidé přišli o život na jiném místě. Po smrti je i útočník. O události informovala americká stanice NBC News. 

včera

včera

Andrej Babiš

Babiš v Rakousku a na Slovensku. S Ficem a Stockerem řešil evropské priority

Premiér Andrej Babiš (ANO) navštívil Rakousko, kde ve Vídni jednal se spolkovým kancléřem Rakouska Christianem Stockerem o konkurenceschopnosti Evropské unie, energetické bezpečnosti a společném postupu v oblasti nelegální migrace. Součástí programu byla také návštěva školy českého Školského spolku Komenský a katedrály sv. Štěpána. Následně český premiér odcestoval do Bratislavy, kde se zúčastnil setkání lídrů zemí Slavkovského formátu. Jednání se uskutečnilo za účasti českého premiéra Andreje Babiše, slovenského premiéra Roberta Fica a rakouského kancléře Christiana Stockera.

včera

včera

Martina Sáblíková

Dobrá zpráva z Milána. Sáblíková se rozhodla nastoupit do příštího závodu

Až bude ve čtvrtek na programu v rámci Zimních olympijských her v Miláně a Cortině d'Ampezzo pětikilometrový rychlobruslařský závod žen, čeští fanoušci v něm budou moct fandit loučící se legendě Martině Sáblíkové. Ta totiž dostala svolení od lékařů, že se může závodu zúčastnit poté, co nemohla kvůli nemoci závodit na tříkilometrové trati.

včera

Věda, ilustrační fotografie

Zapsaly se do historie. Ženy, které obětovaly život pro vědu

Jedenáctý únorový den je Mezinárodní den žen a dívek ve vědě. Osoby něžného pohlaví se v minulosti velmi obtížně prosazovaly na poli vědy. Musely se potýkat s předsudky či urážkami. A některé pro milovanou vědu dokonce obětovaly svůj život.

včera

včera

Oto Klempíř (ministr kultury)

Klempíř se s umělci na ničem neshodl. Cibulka a Jagelka s ním uzavřeli sázku

Ministr kultury Oto Klempíř (Motoristé) se v úterý setkal se dvěma umělci, které po jejich účasti na nedávné demonstraci vyzval k jednání. Podle Aleše Cibulky a Michala Jagelky nepanovala shoda prakticky na ničem. Klempíř se v pondělí mohl zúčastnit veřejné debaty v jednom z pražských divadel, kam ale nepřišel. 

včera

včera

včera

včera

včera

Lyžařskou kombinaci vyhrály Rakušanky, vrátila se Vlhová. V boulích se představil Kroupa

V úterý již čtvrtým soutěžním dnem pokračovaly 25. hry zimní olympiády. Závodilo se například na svahu v Bormiu v týmové lyžařské kombinace kombinující sjezd a slalom. Zatímco v pondělí v tomto specifickém závodu závodili muži, nyní se ke slovu dostaly ženy. Česká republika měla ve startovním poli hned čtyři ve dvou dvojicích – první pár Martina Dubovská-Barbora Nováková skončil šestnáctý, druhý český pár Elisa Maria Negriová-Alena Labaštová dojel na osmnáctém místě. Závod před Němkami a Američankami vyhrály Rakušanky Ariane Rädlerová a Katharina Huberová. Tento závod byl sledován i proto, že se v něm po dvou letech představila i Slovenka Petra Vlhová. V jízdě v boulích se pak představil Čech Matyáš Kroupa, kterému se ale zatím z kvalifikace do finále postoupit nepodařilo.

Zdroj: David Holub

Další zprávy