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
Extrémní počasí změní život v celé Evropě. Připravte se na katastrofální nárůst teplot, vzkazují vědečtí poradci EU
Do roku 2050 téměř vymře třetina známých druhů zvířat, varují vědci. Vytváří obří biotrezor
Vědci , astronomie , vesmir
Aktuálně se děje
před 1 hodinou
Hegseth: Írán se pokusil zavraždit Trumpa, íránský režim je vyřízený. Amerika vítězí rozhodně, ničivě a bez milosti
před 1 hodinou
Hegseth: Operace v Íránu je stále v počátcích. Začneme útočit silněji a hlouběji ve vnitrozemí
před 2 hodinami
Vražda dítěte na Lounsku. Policie přiznala, že zadržela příbuzného oběti
před 2 hodinami
Americká ponorka potopila íránskou válečnou loď. NATO sestřelilo raketu mířící do Turecka
před 3 hodinami
CIA vyzbrojuje Kurdy. Chce vyvolat povstání v Íránu, píše CNN
před 4 hodinami
Babiš si ve Sněmovně hrál na dispečera. Zkritizoval Ryanair, Hřiba poslal na psychiatrii
před 5 hodinami
V čele Íránu zřejmě stane syn ajatolláha Alího Chameneího. Přežil sobotní bombardování
před 6 hodinami
Zemřel legendární spisovatel Dan Simmons, autor kultovních děl Hyperion a Terror
před 6 hodinami
Kontrolujeme Hormuzský průliv, prohlásil Írán. USA to popírají
před 7 hodinami
Izrael vyhrožuje vraždou každému, kdo stane v čele Íránu. Bude okamžitým cílem, varuje
před 8 hodinami
Írán zasáhl americkou základnu v Kataru. Izrael útočí po celém Teheránu
před 9 hodinami
Počasí: Během dne se oteplí až na 17 stupňů, mrazy ale zatím zůstanou
včera
Francie posílá na Blízký východ letadlovou loď. Britské stíhačky začaly sestřelovat íránské drony
včera
Írán už nemá žádné námořnictvo, letectvo ani radary, prohlásil Trump
včera
Španělsko je příšerný spojenec, prohlásil Trump. Kvůli Íránu s ním přerušil všechny obchodní styky
včera
Trump nastínil nejhorší možný scénář pro Írán
včera
Izraelská armáda vyslala jednotky na území Libanonu
včera
Macinka si za zády Pavla listoval v Rudém právu. Někdo mi to dal, vysvětlil
Aktualizováno včera
Policie zasahuje na ministerstvu životního prostředí
včera
Válka v Íránu se začíná propisovat do cen ropy a plynu. Zdražit mohou i potraviny
Ceny zemního plynu zažívají v těchto hodinách strmý nárůst a dosáhly nejvyšší úrovně od konce roku 2022. Cena za termální jednotku (therm) plynu se vyšplhala na hodnoty srovnatelné s obdobím těsně po ruské invazi na Ukrajinu, kdy se Evropa potýkala s energetickou krizí. Od pondělního znovuotevření trhů se ceny více než zdvojnásobily v reakci na eskalaci konfliktu na Blízkém východě.
Zdroj: Libor Novák