https://frosthead.com

Kako je AI našel prvi osmoplanetni sončni sistem onstran našega

Nasa je prav tako napovedala odkritje novega skalnega planeta Kepler-90i. Obkroži zvezdo, ki je oddaljena približno 2545 svetlobnih let, je novi planet približno 1, 3-krat večji od Zemlje in bliskovito vroči - približno 800 stopinj Fahrenheita. Najdba je edinstvena iz več razlogov: Eden od teh je Kepler-90i osmi planet v prej odkritem sončnem sistemu Kepler-90, zaradi česar je ta daljni sistem edina družina eksoplanetov s toliko planeti kot naša.

Morda je bolj impresivno, kako so raziskovalci našli planet: z uporabo Googlove razvite umetne nevronske mreže. Osnovna ideja nevronskih omrežij je, da namesto programiranja določenih pravil v računalnik raziskovalci hranijo ta računalnik velik nabor podatkov in sistem razvije svoj način za dosego določene naloge. Sloji računalniških "nevronov" naredijo enostavne izračune in prenesejo izhod na drugo plast, na tiskovni konferenci pravi Chris Shallue, Googlov programski inženir, specializiran za nevronske mreže.

Takšni sistemi so se že prej uporabljali za prevajanje med jeziki, prepoznavanje tumorjev raka dojke ali celo prepoznavanje hotdogov proti ne hotdogov. "Naša ideja je bila, da to tehniko usmerimo v nebo in naučimo sistem strojnega učenja, kako prepoznati planete okoli oddaljenih zvezd, " pravi Shallue. Rezultati njegove ekipe so bili sprejeti za objavo v časopisu Astronomical Journal.

8 planetov osončje Odkritje Kepler-90i poleg prvega poznanega osmega planeta poleg našega lastnega pomeni tudi še veliko več. (NASA / Wendy Stenzel)

Da bi uporabili tovrstni sistem za lov na eksoplanete, so se raziskovalci obrnili na obsežno bazo planetarnih kandidatov, ki jo je vesoljski teleskop Kepler zbral od začetka leta 2009. znakovni znak orbitiranega planeta. Raziskovalci ali državljanski znanstveniki na terenu nato te podatke razvrstijo ročno (včasih s pomočjo statističnih tehnik), da prepoznajo najverjetnejše planetarne kandidate.

To je naporen in dolgotrajen proces: od približno 35.000 signalov možnih eksoplanetov, ki krožijo okoli zvezd zunaj našega osončja, so raziskovalci do zdaj potrdili 2.525 eksoplanetov. "Ta postopek je podoben iskanju igel v senenem nahodu, " pravi Shallue.

Za zmanjšanje možnih kandidatov se znanstveniki večinoma osredotočajo na največje potope v luči zvezd, ki pomenijo najverjetnejše planetarne kandidate. Tako sta Shallue in ekipa iz NASA obrnila nevronsko mrežo na šibkejših potopih in v podatkih lovila planete.

Raziskovalci so prvič napajali sistem okoli 15.000 Keplerjevih zvezd z že označenimi orbiti planetov. Nato je podala podatke nevronske mreže 670 zvezd, ki so bile kandidati pri iskanju sistemov z več planeti. Analiza je pokazala dva nova eksoplaneta: Kepler-90i in Kepler-80g, ki je šesti planet v svojem sistemu. Statistično je, pravi Vanderburg, le ena od 10.000 verjetnosti, da gre za lažne pozitivne rezultate.

Nevronska mreža je uspela najti te igle v senenem nahodu veliko hitreje in učinkoviteje, kot bi jih imeli ljudje, pravi Shallue. "To je res močna tehnika, " poudarja Courtney Dressing, astronomka s kalifornijske univerze v Berkeleyju, ki ni bila vključena v študijo. "In to bi lahko vzeli in nanesli na več zvezd in morda našli tudi več planetov."

Nova tehnika tudi povečuje možnost, da sistemi z osmimi ali celo več planeti navsezadnje niso tako čudni. "V našem osončju vemo, da imamo osem planetov, ker smo v sistemu, lahko si ogledamo vse planete, " pravi Dressing. Če pa bi vzeli sistem, takšen kot naš, in ga postavil 30 svetlobnih let, kaj bi videli z Zemlje? Dressing bi verjetno videli našega ogromnega plinskega velikana Jupiter in morda tudi Zemljo. "Ampak najbrž ne bi vedeli za nobenega od drugih planetov, " pravi.

Tudi Kepler-90 ima več orgel, pravi Andrew Vanderburg, podoktorski študent na Teksaški univerzi v Austinu, ki je avtor nove študije. "Skoraj bi me presenetilo, če okoli te zvezde ne bi bilo več planetov, " pravi, ob tem pa ugotavlja, da ima planet okoli sebe veliko območje, ki ga raziskovalci še ne bi morali pregledati.

Raziskovalci upajo, da bodo njihov sistem AI še bolj izpopolnili, da bi izboljšali njegovo sposobnost prepoznavanja lažnih pozitivnih rezultatov in draženja s kompleksnostjo Keplerjevih podatkov. Prav tako nameravajo izkoristiti več dopolnilnih informacij, ki jih Kepler zbira o zvezdah, razlaga Dressing.

Ideja o tem planetarnem obilju je vznemirljiva iz več razlogov, pravi Dressing. Za eno pomeni, da je v naši galaksiji le še več krajev, kjer bi se lahko razvijalo življenje. Lahko pa bi to tudi "spremenilo našo predstavo o tem, kako se v prvi vrsti oblikujejo planeti, " doda.

Nova študija bi lahko bila tudi začetek pravočasnega sodelovanja. Raziskovalni satelit tranzitnega eksoplaneta naj bi se začel izvajati marca 2018, da bi pokukal na bližnje zvezde na lovu za orbiti. "Ta nabor podatkov bo tako velik, da če bomo znali uporabljati prefinjena računalniška orodja in nevronske mreže za razvrščanje planetov, bomo veliko bolj nadaljevali pri karakterizaciji planetov, kot bi bili, če bi se opirali na človeške oči [same ], "Pravi Dressing. Po njenih besedah ​​ta najnovejša ugotovitev" poudarja prednost združevanja ljudi iz različnih skupin spretnosti za iskanje nove težave. "

Kako je AI našel prvi osmoplanetni sončni sistem onstran našega