Изкуственият интелект намира 56 нови кандидати за гравитационни лещи

Това е специален вид гравитационна леща, наречена Айнщайн пръстен. Тук гравитацията на светеща червена галактика гравитационно е изкривила светлината от много по-далечна синя галактика, създавайки почти пълен пръстен. Този образ от 2011 г. - на Айнщайнския пръстен, известен като LRG 3-757, известен още като Космическата подкова - е чрез космическия телескоп Хъбъл. Обектът е смятан за „странност“, когато е открит за първи път през 2007 г. Сега астрономите твърдят, че са използвали изкуствен интелект, за да открият 56 нови гравитационни лещи, с потенциал да намерят още много. Изображение чрез ESA / Hubble & NASA / APOD.

Астрономите от университетите в Гронинген, Неапол и Бон използват изкуствен интелект, за да търсят редки гравитационни лещи в огромни купчини астрономически наблюдения на Вселената. Казват, че методът се основава на:

... същия алгоритъм за изкуствен интелект, който Google, Facebook и Tesla използват през последните години.

Изследователите публикуваха техния метод и 56 нови кандидати за гравитационни лещи в броя на ноември 2017 г. на рецензираното списание Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . Те казаха, че при търсенето на гравитационни лещи са използвали онова, което се нарича конволюционни невронни мрежи. Изявлението им обясни:

Google използва такива невронни мрежи, за да спечели мач на Go срещу световния шампион. Facebook ги използва, за да разпознае какво е в изображенията на вашата времева линия. А Tesla разработва автомобили със самостоятелно управление, благодарение на невронни мрежи.

Без използването на изкуствен интелект ловът на гравитационни лещи е труден. Астрономите трябва да сортират хиляди изображения на Вселената. Това е една от причините гравитационните лещи да са рядкост. Тези обекти са предсказване на общата теория на относителността на Айнщайн, която казва, че масата може да огъва светлината. Погледнете отново изображението в горната част на този пост. Изглежда като пръстен около галактика, но наистина е вид илюзия ... масивна галактика пред по-далечна галактика. Светлината на по-далечната се огъва от намесващата се галактика, за да образува пръстена. Този гравитационен ефект на лещи може да създаде множество изображения на галактики или може да създаде видими пръстени около галактики, като тази по-горе, наречена Айнщайн пръстени.

Лунните календари на EarthSky за 2018 г. са тук! Вземете ги за 25% отстъпка тази седмица.

Гравитационните лещи са ефект, описан от теорията на Айнщайн за обща относителност; това се случва, защото масата огъва светлината. Гравитационното поле на масивен обект ще се простира далеч в пространството и ще доведе до огъване и пренасочване на светлината на лъчите, минаващи близо до него (и по този начин през неговото гравитационно поле). Изображение чрез Cfhtlens.org.

Астрономите искат да изучават гравитационни лещи. Те са помощно средство за разбирането на тъмната материя, за която се смята, че пронизва нашата Вселена. И все пак ... как да ги намерите? Търсенето на гравитационни лещи сред милиардите галактики в нашата Вселена е най-малкото старателно.

Ето защо тези астрономи работиха за обучението на невронна мрежа, използвайки милиони домашни изображения на гравитационни лещи. Тогава те се сблъскаха с мрежата с милиони изображения от малък пластир на небето. Този пластир има повърхност 255 квадратни градуса. Това е малко над половин процент от небето. Тяхното изявление разказа какво се е случило:

Първоначално невронната мрежа намери 761 кандидата за гравитационни лещи. След визуална проверка от астрономите пробата е намалена до 56. 56-те нови обектива все още трябва да бъдат потвърдени от телескопите като космически телескоп Хъбъл.

В допълнение, невронната мрежа преоткри две известни лещи.

Тази снимка показва извадка от ръчно изработени снимки на гравитационни лещи, които астрономите са използвали, за да тренират невронната си мрежа. Изображение чрез Enrico Petrillo / Rijksuniversiteit Groningen / Astronomie.nl.

За съжаление, казаха изследователите, тяхната неутрална мрежа не вижда трета известна леща. Казаха, че е:

... малка леща и невронната мрежа все още не е била обучена за този размер.

В бъдеще, казаха изследователите, те искат да обучат нервната си мрежа да забелязва по-малки лещи, като тази, пропусната в първоначалното проучване, и да отхвърлят фалшиви лещи. Крайната цел е напълно да се премахне необходимостта от всяка визуална проверка.

Карло Енрико Петрило от Университета в Гронинген, Холандия е първи автор на новото произведение. Той каза:

Това е първият път, когато конволюционната невронна мрежа е използвана за намиране на особени обекти в астрономическото изследване. Мисля, че това ще стане норма, тъй като бъдещите астрономически проучвания ще предоставят огромно количество данни, които ще бъдат необходими за проверка. Нямаме достатъчно астрономи, за да се справим с това.

Истински кандидати за гравитационни лещи, намерени от екипа на Петрило, помощта на изкуствения интелект. Изображение чрез Enrico Petrillo / Rijksuniversiteit Groningen / Astronomie.nl.

Долен ред: Астрономите обучиха конволюционни невронни мрежи - същия вид изкуствен интелект, използван от Facebook, Tesla и Google - за търсене на гравитационни лещи. Намериха 56 кандидати.

Източник: Намиране на силни гравитационни лещи в проучването за степен на кило с конволюционни невронни мрежи.

Via Astronomie.nl