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L’intelligenza artificiale per analizzare e classificare le galassie

Gli astronomi applicano l’IA per scoprire e classificare le galassie

Un gruppo di ricerca di astronomi, la maggior parte proveniente dall’Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone (NAOJ), sta ora applicando l’intelligenza artificiale (AI) a immagini a campo visivo ultra ampio dell’universo catturate dal telescopio Subaru. Il gruppo è riuscito a ottenere un alto tasso di accuratezza per trovare e classificare le galassie a spirale in quelle immagini.

Questa tecnica viene utilizzata insieme alla scienza dei cittadini e si prevede che i due portino a ulteriori scoperte in futuro.

I ricercatori hanno applicato una tecnica di apprendimento profondo per classificare le galassie in un ampio set di dati di immagini che sono state ottenute attraverso il telescopio Subaru. A causa della sua sensibilità estremamente elevata, il telescopio ha rilevato circa 560.000 galassie nelle immagini.

Il telescopio Subaru è importante poiché il compito di identificare molte galassie dall’occhio umano per la classificazione morfologica sarebbe quasi impossibile. Grazie all’intelligenza artificiale, il team è stato in grado di elaborare le informazioni senza la necessità dell’intervento umano.

Il lavoro è stato pubblicato negli avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

Tecniche di elaborazione automatizzata
A partire dal 2012, il mondo ha assistito a un rapido sviluppo di tecniche di elaborazione automatizzata per l’estrazione e il giudizio delle funzionalità con algoritmi di apprendimento profondo. Questi sono spesso molto più precisi degli umani e sono presenti in veicoli autonomi, telecamere di sicurezza e varie altre applicazioni.

Il dottor Ken-ichi Tadaki è un assistente di progetto presso NAOJ. È responsabile dell’idea che se l’IA è in grado di classificare immagini di cani e gatti, non c’è motivo per cui non dovrebbe essere in grado di identificare e distinguere “galassie con schemi a spirale” da “galassie senza schemi a spirale”.

Attraverso l’uso di dati di addestramento preparati dagli esseri umani, l’IA è stata in grado di classificare con successo le morfologie delle galassie con un tasso di precisione del 97,5%. Dopo essere stata applicata all’intero set di dati, l’IA potrebbe identificare le spirali in circa 80.000 galassie.

Progetto Citizen-Science
Poiché la nuova tecnica era efficace per identificare le galassie, il gruppo può ora usarla per classificare le galassie in classi più dettagliate. Ciò sarà fatto addestrando l’IA su molte galassie che sono state classificate dagli esseri umani.

NAOJ gestisce un nuovo progetto di scienza dei cittadini chiamato “GALAXY CRUISE”, che si basa sui cittadini che esaminano le immagini della galassia che sono state scattate con il telescopio Subaru. I cittadini quindi cercano le caratteristiche che suggeriscono che la galassia si sta fondendo o entrando in collisione con un’altra galassia.

Il professore associato Masayuki Tanaka è il consulente di “GALAXY CRUISE” e crede fermamente nello studio delle galassie attraverso l’intelligenza artificiale.

“Il programma strategico Subaru è un Big Data serio che contiene un numero quasi infinito di galassie. Scientificamente, è molto interessante affrontare questi grandi dati con la collaborazione di cittadini astronomi e macchine “, afferma Tanaka. “Utilizzando l’apprendimento approfondito oltre alle classificazioni fatte dai cittadini scienziati in GALAXY CRUISE, è probabile che possiamo trovare un gran numero di galassie in collisione e fusione”.

La nuova tecnica creata dal gruppo di astronomi ha grandi implicazioni per il campo. È un altro esempio di come l’intelligenza artificiale non solo cambierà la vita sul nostro pianeta, ma ci aiuterà anche ad espandere la nostra conoscenza oltre.

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