Neuronska mreža omogućila je otkriće planetskog sistema sličnog našem

Neuronske mreže, jedna od aplikacija vještačke inteligencije, mogu učiniti pomalo od svega, od dijagnosticiranja raka dojke do vožnje automobila. Sada mogu pomoći i u otkrivanju vansolarnih planeta. Jedinstvena saradnja između astronoma i Googleovog inženjera rezultirala je neuronskom mrežom koja se češljala kroz preliminarne uzorke egzoplaneta koje je otkrila letjelica Kepler. Pri tome su otkrivene dvije planete dimenzija Zemlje. Ovo je još jedan dokaz kako sinergija između astronoma i stručnjaka iz drugih područja pomjera granice naših spoznaja. Imali smo ranije slične stvari u medicini gdje su astronomske aplikacije pomogle razvoju najsofistiranijih uređaja poput magnetne rezonancije, inkubatora itd.

 

Umjetnički prikaz sistema Kepler-90. Kepler-90i koji podsjeća na Sunčev system.

Razlika je samo u tome da su planete preblizu svojoj zvijezdi.

 

Kepler-90i je vjerojatno stjenovita planeta koja pripada prvome sistemu od osam planeta izvan našeg Sunčevog sistema. Riječ je o prilično nabijenom sistemu: svih osam planeta bi se uklopile u Zemljinu orbitu. Kepler-80g je šesta planeta u svom sistemu, orbitirajući oko svoje zvijezde u rezonanciji sa još četiri planete. Rezonancija zadržava orbite stabilnim, iako su još čvršće spakovane od Keplera-90i. Oba planeta su veličine Zemlje, ali s obzirom na njihovu 14-dnevnu orbitu, to nije ugodno mjesto za život. Površinske temperature procjenjuju se na 700 K i 420 K. To su samo dva od 2.525 potvrđenih planeta koje je do sada otkrio Kepler. Ovdje nije riječ samo o konačnom skupu: najnovije otkriće je važno zbog mogućnosti koje obećavaju.
Šta ako bismo mogli ispitati sve signale koje je Kepler prikupio, čak i one za koje je malo vjerojatno da će biti planeta? Neke prave planete se vjerojatno skrivaju u tim signalima, tačno na rubu detekcije, međutim tolika količina podataka je jednostavno prevelika za ljude da to razrješe.

Planete su pronađene neuronskom mrežom

Googleov inžinjer Christopher Shallue se za svoju firmu bavio prikazivanjem oglasa na Gmailu i Google kartama. Sada radi za Google Brain, poseban odjel ove firme za vještačku inteligenciju. Kad je čitao o ogromnoj količini podataka koje je Kepler prikupljao, pitao se može li njegov algoritam pomoći identifikaciju novih planeta. Obratio se astronomu Andrewu Vanderburgu (Univerzitet Texas, Austin) kako bi to saznao.

Neuronske mreže su kompjuterskii algoritmi koji se labavo temelje na bezbrojnim povezanostima između neurona u mozgu. Svaki “neuron” je jednostavna matematička formula koja djeluje kao prekidač, uključivanje kada prepozna određeni uzorak, a svaki set neurona prenosi svoje rezultate na sljedeći sloj. Ako kombinirajte dovoljno slojeva, zajedno s podacima kako biste učili mašinu šta da prepozna, a sliku možete klasificirati kao mačka ili pas – ili svjetlosnu krivu kao planetu ili ne.
Shallue je izgradio neuronsku mrežu i obučavao je da prepoznaje planete koristeći 15.000 Keplerovih svjetlosnih krivih koje su prethodno proučavali ljudi. Zatim je Vanderburg koristio svjetlosne krive iz preliminarnog uzorka od 670 zvijezda kroz standardnu proceduru kako bi se identificirali signali, čak i oni slabi, kako bi se nahranili algoritmi.

Neuronska mreža uhvatila je četiri vjerovatna planeta (“vjerovatno” u ovom slučaju znači da je algoritam točan 96% vremena u testovima). Dva od njih, Kepler-90i i Kepler-80g, izgledaju kao prave planete – postoji samo jedna šansa u 10.000 da nisu.

Kepler-90i i Kepler-80g su previše blizu svojih sunaca da budu blizanci na Zemlji, ali dolaze iz malog izbora Keplerovih podataka. Shallue i Vanderburg žele proširiti svoje podatke kako bi uključili svih 150.000 zvijezda na Keplerovu polju.
Ipak, ne oklijevaju nagađati koliko bi planeta mogli otkriti. “Teško je pogoditi koliko bismo pronašli jer su u novom režimu”, kaže Vanderburg. “Ovo su najmanji planeti u dužim razdobljima.”

Na slici iznad je prikazan poredbeni dijagram sistema Kepler-90i i Sunčevog sistema. Sličnost sa nama je u tome da  su plinoviti divovi dalje od zvijezde nego što je to slučaj sa stjenovitim planetama bližim zvijezdi. Udaljenosti planeta u oba sistema na dijagramu nisu u realnoj skali. NASA / Ames Research Center / Wendy Stenzel

 

MM prema Sky and Telescope (Monica Young)

 

 

 

 

 

Updated: December 17, 2017 — 00:26
© 2018 Astronomsko društvo Orion. All Rights Reserved. Frontier Theme