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

Více souvisejících

Vědci astronomie vesmir

Aktuálně se děje

včera

Martin Chlumský

Do čela Sokola byl zvolen Martin Chlumský

Martin Chlumský byl dnes zvolen do čela České obce sokolské (ČOS). Chlumský již od března dočasně řídil organizaci poté, co v souvislosti s podvodem rezignovala tehdejší starostka Hana Moučková.

včera

včera

včera

Vrtulník Kamov Ka-32 ve vzduchu.

VIDEO: Ukrajinci zaútočili na mezinárodní letiště v Moskvě

Ukrajinská vojenská tajná služba HUR se pochlubila likvidací helikoptéry Kamov Ka-32, což mělo  proběhnout na moskevském letišti. Jejím agentům se údajně podařilo proniknout na letiště, kde provedli akci, která byla zachycena na videu. Následně helikoptéra skončila v plamenech.

včera

Náčelník generálního štábu Valerij Zalužnyj (vpravo) a generál Oleksandr Syrskyj (vlevo) během obrany Kyjeva v březnu 2022.

Šéf ukrajinské armády přiznal, že situace na frontě se neustále zhoršuje

Velitel ukrajinské armády Oleksandr Syrskyj dnes na Telegramu informoval o zhoršující se situaci na operační i strategické úrovni ukrajinských vojsk na frontě. Tuto skutečnost sdělil také západním spojencům během virtuálního zasedání kontaktní skupiny pro Ukrajinu. Zároveň ruská armáda oznámila dobytí dvou vesnic v Doněcké oblasti a průlom v ukrajinské obraně.

včera

Ilustrační foto

Dopady změn počasí jsou stále ničivější. Prohlubují konflikty, ničí lidem životy, varuje UNHCR

Organizace spojených národů tento týden oznámila, že spouští nový fond, jehož cílem je posílit ochranu uprchlíků a vysídlených komunit ohrožených změnou klimatu. Podle zprávy agentury AFP Úřad vysokého komisaře OSN pro uprchlíky (UNHCR) uvedl, že cílem je do konce roku 2025 získat do nového fondu 100 milionů dolarů na podporu uprchlíků, jejich hostitelských komunit a zemí původu, které jsou klimatickými krizemi zasaženy nejvíce.

včera

Dmitrij Peskov na druhém summitu Rusko Afrika 2023.

Kreml o mírových jednáních s Ukrajinou: Jednu věc je třeba vzít v úvahu

Mluvčí Kremlu Dmitrij Peskov dnes uvedl, že v současné době nejsou žádné podmínky pro mírová jednání s Kyjevem. Podle něj Kyjev již před dvěma lety zakázal veškeré vyjednávání, dokud bude ruským prezidentem Vladimir Putin, pod jehož velením ruská vojska v únoru 2022 vstoupila na Ukrajinu. Tento zákaz Kyjev zdůvodnil odhalením válečných zločinů, které údajně spáchalo Rusko.

včera

včera

včera

Mark Rutte

Misky vah se naklání. Rutte si získává podporu Turecka, v cestě do křesla šéfa NATO mu ale stojí další země

Turecký prezident Recep Tayyip Erdogan v pátek prohlásil, že od nového generálního tajemníka Severoatlantické aliance (NATO) očekává, že upřednostní řešení obav Turecka souvisejících s terorismem. Řekl to v Istanbulu během setkání s vedoucím kandidátem na post šéfa NATO, dosluhujícím nizozemským premiérem Markem Ruttem, který je na návštěvě v Turecku v rámci snah o získání podpory pro svou kandidaturu.

včera

Volební štáb hnutí ANO

Babišovo ANO opět prachsprostě lže. Tentokrát o důchodech

Zástupci hnutí ANO a kabinetu Petra Fialy (ODS) se shodli na nutnosti změn v prvním důchodovém pilíři, opoziční subjekt zároveň nezpochybnil nutnost zvyšování věkové hranice pro odchod do důchodu. To vyplývá z dokumentů zveřejněných prezidentskou kanceláří k březnové schůzce nad tématech důchodové reformy. Stojí za to připomenout, že onoho 28. Března se schůzky na pozvání prezidenta zůčastnili Karel Havlíček, Alena Schillerová a Aleš Juchelka. Celý zápis přidávám na konec tohoto článku. Závěr si z něj udělejte sami.  

včera

včera

včera

včera

včera

včera

včera

včera

včera

Ukrajina dostane od Španělska rakety Patriot

Španělsko pošle na Ukrajinu rakety Patriot. Na videokonferenci mezinárodní Kontaktní skupiny pro podporu Ukrajiny to dnes oznámila španělská ministryně obrany Margarita Roblesová. Informoval španělsky list El País v reakci na tlak spojenců z EU a NATO.

Zdroj: Julie Jarošová

Další zprávy