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

Hormuzský průliv

Uzavření Hormuzského průlivu vyvolalo efekt, který nikdy v historii nenastal. Může zdevastovat světové ekosystémy

Uzavření Hormuzského průlivu představuje podle mořských biologů nebezpečí pro globální mořskou biodiverzitu. Tisíce nákladních lodí, které uvízly v Perském zálivu květnu a červenci v důsledku vojenského konfliktu, by totiž po obnovení provozu mohly do celého světa roznést vysoce invazivní druhy. Voda v této strategické oblasti je plná nehybně stojících plavidel, jejichž trupy se postupně stávají útočištěm pro nejrůznější mořské organismy – od mikroobů a řas až po svijonožce a další bezobratlé.
Vědci

Čína devastuje evropský chemický průmysl. Zasáhněte, než bude pozdě, žádají firmy EU

Evropská komise intenzivně připravuje nová opatření na podporu unijního chemického průmyslu, který se kvůli masivnímu přílivu levného čínského dovozu ocitl na pokraji kolapsu. Tímto problémem se budou unijní lídři podrobně zabývat na nadcházejícím summitu ve dnech 18. až 19. června. Evropští výrobci chemikálií však důrazně varují, že bruselský aparát postupuje příliš pomalu a tvorba ochranných mechanismů může trvat měsíce či roky, které domácí průmysl k dispozici nemá. Podle vyjádření zástupců sektoru celý obor v Evropě krvácí a současný stav označují za průmyslovou sebevraždu.

Více souvisejících

Vědci astronomie vesmir

Aktuálně se děje

před 4 minutami

před 1 hodinou

před 1 hodinou

před 2 hodinami

Fotbal, ilustrační fotografie.

Plzeň se stále hledá. Úvodní duel Evropské ligy se Saint-Gilloise jasně prohrála

I když to v úvodu nového angažmá trenéra Radoslava Kováče ve Viktorii Plzeň vypadalo, že by mohl nastartovat Západočechy k lepším výkonům i výsledkům, když v jeho prvním zápase na plzeňské lavičce se svými svěřenci po heroickém domácím vítězství 5:1 nad Crvenou zvezdou Bělehrad postoupili do Evropské ligy. Jenže stále se Západočeši hledají a to nejen v lize, ale i právě na evropské scéně. To se ukázalo hned na úvod ligové fáze Evropské ligy v domácím zápase proti belgickému Saint-Gilloise, kddy po mizerném výkonu prohráli naprosto jasně 0:3.

Aktualizováno před 2 hodinami

Donald Trump v OSN

Trump v OSN hájil konflikt s Íránem. Konec války na Ukrajině je prý za rohem

Americký prezident Donald Trump vystoupil s projevem na zasedání Valného shromáždění Organizace spojených národů v New Yorku před světovými lídry. Ve svém vystoupení obhajoval kroky své administrativy a zdůraznil, že na rozdíl od jiných světových politiků přešel od slov k činům. Na okraji summitu se očekává rovněž jeho setkání s ukrajinským prezidentem Volodymyrem Zelenským. V New Yorku je v současné době přítomna také íránská delegace.

před 3 hodinami

před 4 hodinami

Andrij Sybiha

Ukrajina na půdě OSN obviní Rusko z úmyslného vyvolání humanitární katastrofy v Chersonské oblasti

Ukrajina hodlá přednést na půdě Organizace spojených národů obvinění vůči Ruské federaci z úmyslného vyvolání humanitární katastrofy v okupovaném městě Olešky v Chersonské oblasti. Ukrajinský ministr zahraničních věcí Andrij Sybiha vyzval mezinárodní společenství k neodkladnému zásahu u vedení v Moskvě, který by umožnil záchranu tisíců civilistů. Podle šéfa ukrajinské diplomacie vytvořily ruské síly na okupovaném levém břehu Dněpru nesnesitelné životní podmínky. Obyvatelé města jsou odříznuti od základních životních potřeb a nemají možnost z oblasti bezpečně odejít.

před 5 hodinami

Ilustrační foto

Extrémní počasí nejvíc odnesou nejchudší země. Klima se nezlepší, ani když zastavíme oteplování, varují vědci

Nejchudší země světa a tropické oblasti budou mezi posledními, které pocítí přínosy případného dosažení nulových čistých emisí skleníkových plynů. Nová studie australských vědců podle webu The Guardian ukazuje, že nerovnoměrné dopady klimatické krize nevymizí ani v případě naplnění cílů Pařížské dohody. Zvrácení těchto regionálních rozdílů by podle odborníků mohlo trvat několik desetiletí i při aktivním odčerpávání oxidu uhličitého z atmosféry.

před 6 hodinami

ICC

Trump chystá sankce proti celému Mezinárodnímu trestnímu soudu v Haagu

Administrativa amerického prezidenta Donalda Trumpa připravila sankce namířené proti celému Mezinárodnímu trestnímu soudu v Haagu. Washington plánuje opatření vyhlásit v nejbližší době, čímž výrazně vyostřuje svůj dlouhodobý tlak na tuto mezinárodní instituci. Cílem amerických představitelů je přimět tribunál k odvolání zatykačů na izraelské činitele a k ukončení vyšetřování kroků amerických vojáků v Afghánistánu. Americká strana tímto krokem navazuje na své předchozí výhrady vůči fungování soudu.

před 7 hodinami

Andy Burnham

Napraví vyostřené vztahy? Burnham se v OSN poprvé sejde s Trumpem

Britský ministerský předseda Andy Burnham se v sídle Organizace spojených národů v New Yorku poprvé osobně setká s americkým prezidentem Donaldem Trumpem. Britského premiéra na diplomatické cestě doprovází jeho manželka Marie-France van Heel. Před plánovaným jednáním britský státník novinářům sdělil, že očekává nalezení společné reči s šéfem Bílého domu. Vztahy mezi Spojeným královstvím a Spojenými státy jsou podle jeho slov v současnosti stejně silné, jako byly kdykoli v minulosti.

před 7 hodinami

Donald Trump v OSN

Světoví lídři se schází v sídle OSN. Očekává se Trumpův projev

Americký prezident Donald Trump vystoupí v New Yorku s projevem na Valném shromáždění Organizace spojených národů. Podle velvyslance Spojených států při OSN Mikea Waltze se šéf Bílého domu ve svém vystoupení zaměří na mírové dohody, kroky v západní hemisféře a posun v dvacetibodovém mírovém plánu pro Pásmo Gazy. Významnou část projednávaných témat bude tvořit také snaha zabránit Íránu v získání jaderné zbraně. Vystoupení amerického prezidenta na tomto mezinárodním fóru navazuje na každoroční tradici.

před 8 hodinami

Vilnius, Litva

Litva vypracovala evakuační plány pro případ útoku Ruska

Litva vypracovala evakuační plány pro případ nárůstu hrozeb ze strany Ruska, v případě napadení je však připravena se bránit a nevzdá se. V rozhovoru pro stanici BBC to uvedl litevský premiér Mindaugas Sinkevičius. Podle jeho slov se obyvatelé pobaltské republiky cítí být pod neustálým tlakem ze strany Ruska. K těmto obavám přispívají mimo jiné opakované průniky bezpilotních letounů do litevského vzdušného prostoru.

před 9 hodinami

OSN

Přestaňte vyzbrojovat jemenské povstalce, vyzvaly Írán v OSN státy G7

Ministři zahraničí zemí skupiny G7 ve společném prohlášení vyzvali Írán, aby okamžitě ukončil vyzbrojování a podporu povstaleckého hnutí Hútíů v Jemenu. Zástupci nejvyspělejších ekonomik zároveň ostrými slovy odsoudili pokračující útoky této proíránské skupiny na Saúdskou Arábii. Podle šéfů diplomacií představuje nedávná eskalace bojů proti saúdskoarabským vládním silám vážnou hrozbu pro regionální i globální energetickou bezpečnost. Prohlášení bylo zveřejněno v souvislosti se setkáním na okraji výročního Valného shromáždění Organizace spojených národů v New Yorku.

před 10 hodinami

Bílý dům, Washington D.C., USA

Přestáváme pokrývat Trumpovy akce, oznámila přední americká média. Bílý dům si založil vlastní televizi

Hlavní americké televizní stanice se dohodly na pozastavení společného televizního pokrývání akcí prezidenta Donalda Trumpa. Tento krok představuje reakci na rozhodnutí Bílého domu, který zakázal vstup do svého areálu novinářům ze společností CNN, MS Now a Politico. Televizní sítě ABC, CBS, Fox News a NBC tímto způsobem vyjádřily solidaritu s vyloučenými médii, kterým bezpečnostní služba zabavila tiskové akreditace. Společný televizní fond, známý v USA jako pool, tak dočasně přestal poskytovat živé záběry ze zpravodajství o prezidentských událostech.

před 11 hodinami

Volby, ilustrační fotografie.

STAN je nejsilnější opoziční stranou, potvrzuje průzkum. Motoristé by se nedostali do Sněmovny

V hypotetických srpnových volbách do Poslanecké sněmovny by s přehledem zvítězilo hnutí ANO se ziskem 34 procent hlasů. Na druhém místě skončilo hnutí STAN, kterému vyjádřilo podporu 12 procent dotázaných. Třetí příčku obsadila ODS s 11 procenty, následovaná hnutím SPD se devíti procenty a Piráty se 7,5 procenta hlasů. Vyplývá to ze srpnového volebního modelu výzkumné agentury Median.

před 11 hodinami

Velká Británie, ilustrační foto

Británie se začala chystat na válku. Vláda vyzvala k přípravě na konflikt a rozsáhlá omezení života

Britové čelí výzvám vlády k přípravě na možný válečný konflikt a s ním spojená rozsáhlá omezení běžného života. Kabinet po desetiletích přistoupil k aktualizaci dokumentů pro případ války a občanům doporučuje vytváření zásob potravin či vody. Náčelník britského štábu obrany Richard Knighton varoval, že hrozba ze strany Ruska činí ze současnosti nejnebezpečnější období jeho pětatřicetileté kariéry v ozbrojených silách. Historici i vojenské autority však zdůrazňují, že moderní hrozba nespočívá v příjezdu tanků, ale v hybridních a kybernetických útocích.

před 12 hodinami

Kanada

Debaty o "připojení" k EU rezonují Kanadou. Mladí se těší na studium, starší na dovolenou

Návrh kanadského premiéra Marka Carneyho na vytvoření nového typu partnerství s Evropskou unií vyvolal podle BBC mezi obyvateli Kanady vlnu zájmu a nadšení. Předseda vlády ve svém projevu před Evropským parlamentem ve Štrasburku podpořil myšlenku takzvaného přidruženého členství a vyzval k hlubší spolupráci v oblasti obrany či energetiky. Součástí jeho vize je také možnost, aby mladí lidé z obou stran Atlantiku mohli volně žít, pracovat a studovat na druhém kontinentu. Carney zároveň nadhodil možnost zapojení Kanady do evropského stipendijního programu Erasmus+.

před 14 hodinami

Počasí

Počasí na nadcházející měsíc: Do Česka dorazí babí léto, výrazně se oteplí

Měsíční výhled počasí slibuje jako celek teplotně nadprůměrné období, které zpočátku přeruší jen krátké ochlazení. Po přechodném poklesu teplot k jedenácti stupňům se však rychle vrátí babí léto s odpoledními maximy přesahujícími dvacet stupňů a ojedinělými letními dny. Z hlediska dešťových srážek bude nadcházející čtyřtýdenní úsek spíše sušší, přičemž občasné deště se vrátí až v jeho druhé polovině.

včera

Donald Trump a Volodymyr Zelenskyj

Trump se v OSN sejde se Zelenským. Bude tlačit na ukončení útoků na energetickou infrastrukturu

Americký prezident Donald Trump chystá osobní jednání s ukrajinským prezidentem Volodymyrem Zelenským na okraji týdne vysoké úrovně Valného shromáždění OSN v New Yorku. Hlavním tématem rozhovorů má být uzavření příměří v oblasti energetické infrastruktury, na které americký lídr důrazně naléhá. Nadcházející schůzka přichází v době, kdy Ukrajina stupňuje své údery na ruský energetický sektor a svět čelí výraznému růstu cen motorové nafty.

včera

Skupina 22 zemí přijala v OSN deklaraci o regulaci umělé inteligence

Skupina dvaadvaceti zemí přijala na okraji Valného shromáždění OSN v New Yorku společnou deklaraci zaměřenou na regulaci umělé inteligence. Signatářské státy v dokumentu zdůrazňují, že rozvoj této technologie musí zůstat pod přímým lidským dohledem, řízením a kontrolou. Zástupci zúčastněných národů zároveň navrhují vytvoření globálního dohledu, který by dohlížel na bezpečnostní rizika. Reagují tak na překotný vývoj takzvaných hraničních modelů umělé inteligence, které mohou představovat hrozbu pro globální bezpečnost.

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy