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

Ilustrační foto

Extrémní počasí změní život v celé Evropě. Připravte se na katastrofální nárůst teplot, vzkazují vědečtí poradci EU

Evropská unie musí začít připravovat konkrétní plány na život na kontinentu, který bude do konce století o 4 stupně Celsia teplejší. V úterý to ve své zásadní zprávě uvedli vědečtí poradci bloku z Evropského vědeckého poradního sboru pro změnu klimatu (ESABCC). Podle nich je nutné přijmout fakt, že svět směřuje ke katastrofálnímu nárůstu teploty, který výrazně překročí cíle Pařížské dohody a masivně naruší život všech Evropanů, uvedl server Politico.
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.

Více souvisejících

Vědci astronomie vesmir

Aktuálně se děje

před 1 hodinou

před 2 hodinami

před 3 hodinami

před 4 hodinami

Andrej Babiš

Babiš napsal dopis do Bruselu. Vláda schválila novely zákonů o dokladech

Premiér Andrej Babiš (ANO) po zasedání vlády informoval o dalších krocích jeho kabinetu k zachování konkurenceschopnosti českého a evropského průmyslu. Babiš se rozhodl napsat dopis do Bruselu. Vláda zároveň schválila návrh novel zákonů o cestovních dokladech a o občanských průkazech nebo novelu nařízení vlády o stanovení částek životního minima a existenčního minima.

před 4 hodinami

před 5 hodinami

Václav Hybš

Zemřel legendární kapelník Václav Hybš

Českou hudební scénou otřásla velmi smutná zpráva v úvodu nového kalendářního týdne. Ve věku úctyhodných 90 let zemřel známý kapelník a hudebník Václav Hybš, jenž svého času spolupracoval s největšími hvězdami populární hudby u nás. 

před 6 hodinami

Pouštní saharský písek, ilustrační fotografie.

Nad Česko doputoval prach ze Sahary. Může i ovlivnit počasí

Nad Českem se momentálně nachází velké množství saharského prachu, upozornil Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) v pondělí na sociální síti X. V posledních letech jde o poměrně pravidelnou záležitost, která přitom může mít vliv na počasí. 

před 7 hodinami

Péter Szijjártó navštívil Česko

Kam se poděl Szijjártó? Od voleb se na veřejnosti neobjevil, jeho letadlo odletělo do Afriky

V pondělí v brzkých ranních hodinách opustila maďarský vzdušný prostor dvě vojenská letadla, která zamířila směrem k africkému kontinentu, uvedl web 24.hu. Mezi sledovanými stroji byl i letoun typu Falcon, který ke svým zahraničním cestám často využívá ministr zahraničí Péter Szijjártó, a také nový brazilský transportní letoun KC-390 Millennium, který maďarské letectvo zařadilo do výzbroje teprve v loňském roce. Situace je o to divnější, že se Szijjártó poděl neznámo kam.

před 7 hodinami

Péter Magyar

Magyar: Szijjártó běžel po volbách na ministerstvo skartovat dokumenty. Omezíme výkon funkce premiéra

Péter Magyar, předseda strany Tisza a budoucí maďarský premiér, vystoupil na tiskové konferenci poté, co jeho strana v historických volbách drtivě zvítězila a získala ústavní dvoutřetinovou většinu. S aktuálním ziskem 138 mandátů oproti 55 křeslům dosavadního vládního bloku Fidesz-KDNP hovořil Magyar o „vítězství celého Maďarska“ a konci éry, kterou přirovnal ke státostrannému systému před rokem 1990.

před 8 hodinami

Hormuzský průliv

Na uvolnění Hormuzského průlivu se bude podílet i Británie, prohlásil Trump. Podle Londýna je to úplně jinak

Spojené království odmítlo účast na chystané námořní blokádě Hormuzského průlivu, kterou prosazuje administrativa Donalda Trumpa. Přestože Londýn podle deníku The Guardian připouští možnost asistence při odminování této strategické cesty, od samotné blokády se distancuje. Britský kabinet má totiž vážné obavy, že by aktivní zapojení do Trumpových plánů mohlo nebezpečně vyostřit už tak kritickou situaci na Blízkém východě.

před 9 hodinami

Alena Schillerová

Babišova vláda schválila zákon, který má pomoci s regulací cen pohonných hmot

Vláda se na pondělním jednání opět zabývala situací na trhu s ropou, přičemž schválila návrh zákona o regulaci cen pohonných hmot. Cílem nové legislativy je zajistit státu stabilní a operativní nástroj pro řešení mimořádných tržních situací. Vzhledem k naléhavosti situace navrhuje vláda projednání v Poslanecké sněmovně ve stavu legislativní nouze.

před 9 hodinami

Maďaři zaplavili ulice Budapešti

Rusové, jděte domů, hřmělo o víkendu Budapeští. Největším vítězem voleb je Ukrajina, míní experti

Dramatický pád Viktora Orbána po šestnácti letech u moci vyvolal vlnu nadšení nejen v ulicích Budapešti, ale především v Bruselu a Kyjivu. Analytik Sean O’Grady zdůrazňuje, že ačkoliv se po Magyarově drtivém vítězství raduje celá Evropa, největším vítězem těchto voleb je jednoznačně Ukrajina. Konec Orbánovy éry totiž znamená odstranění největší překážky v rámci Evropské unie, která dosud brzdila zásadní pomoc napadené zemi.

před 10 hodinami

Nový papež Lev XIV. se poprvé ukázal světu.

Je hrozný a slabý, zaútočil Trump na papeže Lva. Ten promptně zareagoval

Vztah mezi americkým prezidentem a hlavou katolické církve dosáhl historického bodu mrazu. Donald Trump v bezprecedentním útoku označil papeže Lva XIV. za „slabého“, „hrozného“ a „příliš liberálního“. Tato ostrá slova zazněla poté, co pontifik, jenž se narodil v USA, během víkendové modlitby ve Vatikánu kritizoval válečný konflikt mezi Spojenými státy, Izraelem a Íránem jako projev „bludu všemocnosti“.

před 11 hodinami

Prezident Trump

VIDEO: Novináři se zeptali Trumpa na hodnocení voleb v Maďarsku. Urazil se a odešel

Americký prezident Donald Trump, který Viktora Orbána v předvolební kampani hlasitě podporoval, reagoval na zprávu o jeho porážce velmi neobvyklým způsobem. Zatímco z celého světa přicházely gratulace vítěznému Péteru Magyarovi, v Bílém domě zavládlo nezvyklé ticho. Když se nakonec novináři pokusili získat Trumpovo vyjádření přímo, dočkali se překvapivé scény, která nyní zaplavuje sociální sítě.

před 12 hodinami

Péter Magyar

Maďarsko po Orbánovi: Péter Magyar slibuje návrat k evropským hodnotám

Péter Magyar, lídr vítězné strany Tisza, se bezprostředně po historickém volebním úspěchu obrátil na své příznivce s jasným poselstvím. Přestože oslavy trvaly dlouho do noci, hned v pondělí ráno poděkoval voličům doma i v zahraničí. Prohlásil, že je pro něj obrovskou ctí získat mandát k vytvoření vlády, která bude v příštích čtyřech letech usilovat o svobodné, evropské, funkční a soucitné Maďarsko. Zdůraznil, že jeho kabinet bude vládou všech Maďarů bez rozdílu.

před 12 hodinami

Ropná rafinerie

Cena ropy po Trumpově oznámení opět poskočila. Znovu překonala hranici 100 dolarů za barel

Americký prezident Donald Trump oznámil, že v pondělí v 15:00 středoevropského času zahájí námořní blokádu íránských přístavů. Tento krok následuje po krachu víkendových mírových rozhovorů a představuje další zásadní eskalaci napětí v regionu. Podle prohlášení amerického velení Centcom se opatření bude týkat veškeré námořní dopravy, která do íránských přístavů vplouvá nebo z nich vyplouvá.

před 13 hodinami

Viktor Orbán /Fidesz/, maďarský premiér

Neliberální demokracie, nebo národní konzervatismus? Skončila Orbánova éra, kterou nikdo nedokázal pojmenovat

Šestnáctileté vládnutí Viktora Orbána v Maďarsku bylo často označováno za jeden velký experiment, pro který však ani on sám dlouho nemohl najít to správné pojmenování. Termín „neliberální demokracie“ působil příliš negativně, a tak jeho američtí přátelé raději používali označení „národní konzervatismus“. Ani to však zcela neodpovídalo realitě, protože na rozdíl od klasických konzervatvců byl Orbán spíše rebelem, který se neustále radikalizoval a odmítal se přizpůsobit zavedeným pořádkům.

před 14 hodinami

Kirill Dmitrijev

Volby v Maďarsku rezonují světem. Podle Kremlu urychlí rozpad EU, v USA se mluví o prohře Trumpa

Poradce ruského prezidenta pro investiční a ekonomickou spolupráci se zahraničím a šéf Ruského fondu přímých investic (RDIF) Kirill Dmitrijev předpovídá blízký konec Evropské unie. Podle jeho vyjádření výsledky nedávných parlamentních voleb v Maďarsku tento proces rozpadu výrazně urychlí. Dmitrijev vyzval veřejnost, aby si pravdivost jeho slov ověřila za čtyři měsíce.

před 15 hodinami

Hormuzský průliv

Co má za lubem? Experti vysvětlili, proč Trump nařídil blokaci Hormuzského průlivu

Napětí na Blízkém východě dosáhlo kritického bodu poté, co americká armáda oznámila zahájení námořní blokády íránských přístavů. Opatření má vstoupit v platnost v pondělí v 16:00. Podle prohlášení amerického centrálního velitelství bude blokáda vymáhána nestranně vůči plavidlům všech národů, která by směřovala do íránských přístavů nebo z nich vyplouvala.

před 15 hodinami

Magyar nesmí zklamat, konstatoval Babiš v gratulaci vítězi voleb

Čeští politici v posledních hodinách reagovali na výsledky parlamentních voleb v Maďarsku, kde končí éra Viktora Orbána v premiérském úřadu. Premiér Andrej Babiš (ANO) poblahopřál Peteru Magyarovi k vítězství a vyzval ho ke konstruktivní spolupráci obou zemí. 

Zdroj: Jan Hrabě

Další zprávy