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 35 minutami
USA v Íránu naráží na zásadní překážku: Mírovou dohodu musí schválit Modžtaba Chámeneí
před 1 hodinou
Trump opouští partnery a mění americké priority. Z Tchaj-wanu dělá druhou Ukrajinu
před 3 hodinami
Macinka vystoupil v novém studiu u Moravce. Úvahy o odvolání Klempíře rázně odmítl
před 4 hodinami
Hejtman označil sudetské Němce za krajany. Nepožadujeme navrácení majetků, zaznělo na sjezdu
před 6 hodinami
S Íránem jsme dosáhli významného pokroku, zní z USA. Teherán nadšení mírní
před 7 hodinami
Putin odpálil raketu schopnou nést jadernou hlavici. NATO poslalo stíhačky do vzduchu
před 8 hodinami
Kyjev se v noci stal terčem rozsáhlého vzdušného útok
před 10 hodinami
Počasí bude nadále tropické, objeví se ale saharský prach
včera
OBRAZEM: Miss Czech Republic 2026 se stala Lucie Pisková
včera
Zelenskyj: Rusko chystá rozsáhlý útok na území Ukrajiny i na Kyjev, může použít raketu Orešnik
včera
Uzavřeme dohodu, nebo Írán totálně zničíme. Rozhodnu se do zítřka, prohlásil Trump
včera
Napínavý bratrský souboj. Česko-slovenské derby na MS v hokeji rozhodl svou bruslí kapitán Červenka
včera
Evropa se intenzivně chystá na situaci, kdy bude Trump pro NATO hrozbou
včera
Američané jsou na hraně nepostupu do čtvrtfinále. Dánové slaví první výhru na MS
včera
Trump stupňuje tlak vůči Kubě. Co tím sleduje a co je jeho cílem?
včera
Žádné podávání rukou ani pohřby, mrtvé odváželi v pytlích. Přeživší vzpomínají na dosud nejhorší epidemii eboly
včera
V Číně došlo k nejhoršímu důlnímu neštěstí za patnáct let. Po výbuchu více než 90 mrtvých
včera
Soud poslal vraha studentky v Pardubicích do vazby
včera
Pavel v rozhovoru pro zahraniční tisk vyzval NATO, aby Rusku ukázalo zuby a začalo konečně reagovat
včera
Brněnský pochod smrti provází komplikace. Vandal poničil památník, policie zasahuje proti odpůrcům
V Pohořelicích na Brněnsku se sešla zhruba tisícovka lidí, aby si připomněla tragické události spojené s poválečným nuceným odsunem německy hovořícího obyvatelstva z Brna. Účastníci se odtud vydali na třicetikilometrovou Pouť smíření, která se již od roku 2007 symbolicky chodí v opačném směru než původní pochod z května 1945. Tehdy bylo z domovů vyhnáno tisíce lidí, převážně žen, dětí a starců, přičemž zhruba 1 700 z nich strastiplnou cestu k rakouským hranicím nepřežilo. Zatímco část poutníků absolvuje celou trasu, k závěrečnému kilometru se v Brně připojí také předseda Senátu Miloš Vystrčil.
Zdroj: Libor Novák