V rámci vzrušujícího pokroku v astronomii dosáhli vědci z iniciativy Breakthrough Listen ve spolupráci se společností NVIDIA průlomového pokroku v hledání rychlých rádiových výbuchů (FRB) a vyvinuli systém umělé inteligence, který dramaticky překonává stávající detekční metody a zároveň pracuje s bezprecedentní rychlostí. (Foto: Flickr / ilustrační)
Nová technologie slibuje revoluci nejen v astronomii FRB, ale také ve výzkumu technosignatur – potenciálních signálů od mimozemských civilizací.
Systém, podrobně popsaný v recenzovaném časopise Astronomy & Astrophysics (A deployed real-time end-to-end deep learning algorithm for fast radio burst detection, Astronomy & Astrophysics – open access), byl nasazen na Allen Telescope Array v Kalifornii. Využívá platformu NVIDIA Holoscan, vyvinutou pro zpracování obrovských datových sad v různých formátech, a umožňuje zpracovávat data v reálném čase bez nutnosti použití tradičních technik „dedisperze“, které prohledávají tisíce možných parametrů signálu.
Zlepšení výkonu je ohromující. Současný nejmodernější systém Allen Telescope Array potřebuje přibližně 59 sekund na zpracování 16,3 sekundy pozorovacích dat, což je téměř čtyřikrát pomalejší než v reálném čase. Nový end-to-end systém umělé inteligence zpracovává stejná data 600krát rychleji, což mu umožňuje pracovat více než 160krát rychleji než v reálném čase.
„To představuje paradigmatickou změnu v tom, jak hledáme rychlé přechodné jevy v kosmu,“ řekl Peter Ma, který nyní studuje na UC Berkeley a který vedl práci na této studii ještě jako student na University of Toronto. „Vytvořili jsme systém, který dokáže předčit obrovské datové toky a zároveň si zachovat citlivost pro detekci neočekávaných jevů.“
Systém dosáhl o 7 % vyšší přesnosti než stávající systémy a zároveň snížil počet falešných poplachů téměř desetinásobně. Toto dramatické snížení počtu falešných poplachů je zásadní pro budoucí průzkumy, které mohou vyžadovat prozkoumání milionů potenciálních signálů, včetně potenciálních technických signatur, které by se mohly snadno ztratit v moři falešných poplachů. Rychlá a přesná detekce je nezbytná, aby bylo možné provést okamžité následné pozorování, které by astronomům pomohlo identifikovat zdrojové události FRB nebo dokonce potvrdit důkazy o inteligentním životě mimo Zemi.
Schopnost systému AI rozpoznávat složité signální vzorce otevírá zcela nové možnosti pro výzkum technosignatur.
„Tato technologie nám nejen umožňuje rychleji najít známé typy signálů, ale také objevit zcela neočekávané morfologie signálů,“ řekl Dr. Andrew Siemion, hlavní výzkumník iniciativy Breakthrough Listen. „Pokročilá civilizace by mohla používat komunikaci podobnou výbuchům, modulované signály nebo přenosové schémata, které si ani nedokážeme představit. Tento systém umělé inteligence se může naučit rozpoznávat vzorce, které by člověk mohl zcela přehlédnout.“
Při testování systému se podařilo úspěšně detekovat obří pulzy z pulsaru Crab, přičemž systém snadno zvládl datový tok 86 gigabitů za sekundu. Tato technologie by mohla být nasazena v teleskopech po celém světě a vytvořit tak detekční systém v planetárním měřítku pro přírodní jevy i potenciální mimozemské signály.
Tento nejnovější výzkum navazuje na dřívější průkopnickou práci vědců a inženýrů z Breakthrough Listen (se sídlem na Oxfordské univerzitě) a jejich spolupracovníků a posouvá hranice toho, čeho lze dosáhnout pomocí zpracování AI v reálném čase. Iniciativa společnosti NVIDIA a akademických partnerů podtrhuje význam mezioborové inovace pro pokrok v astronomii a hledání života.
Breakthrough Listen se sídlem na Oxfordské univerzitě je nejkomplexnějším projektem na světě zaměřeným na hledání „technosignatur“, neboli známek inteligentního života ve vesmíru. Listen spolupracuje s zařízeními po celém světě, včetně mnoha nejvýkonnějších radioteleskopů, jakož i špičkových observatoří působících v jiných oblastech elektromagnetického spektra. Jeho cílem je prozkoumat jeden milion blízkých hvězd, celou galaktickou rovinu a 100 blízkých galaxií.
Breakthrough Initiatives je soubor vědeckých a technologických programů zabývajících se základními otázkami života ve vesmíru. Breakthrough Initiatives je financován nadací Breakthrough Foundation, kterou spoluzaložili Yuri a Julia Milnerovi. Další informace: Breakthroughinitiatives.org.
Zdroj: astrobiology.com
Článek Revoluční systém umělé inteligence dosáhl 600násobného zrychlení při detekci signálů z vesmíru se nejdříve objevil na AC24.cz .
