Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Крус разработали новый мощный компьютер программу под названием Морфей анализа астрономических данных изображения пиксель за пикселем, чтобы выявить и классифицировать все галактики и звезды в больших наборах данных из обследований астрономии.
Морфей глубокого обучения, которая включает в себя разнообразие технологий искусственного интеллекта, разработанных для приложений, таких как изображения и распознавания речи. Брант Робертсон, профессор астрономии и астрофизики, который ведет расчетные исследования астрофизики группы Калифорнийского университета в Санта-Крус, сказал, что быстро растет размер астрономии наборы данных, очень важно, чтобы автоматизировать некоторые задачи, традиционно сделано астрономами.
«Есть некоторые вещи, которые мы просто не можем сделать как люди, поэтому мы должны найти способы, чтобы использовать компьютеры, чтобы справиться с огромным количеством данных, которые будут приходить в течение ближайших нескольких лет из многодетных астрономические изыскания», — сказал он.
Робертсон работал с Райаном Хаузеном, информатики, аспирант в школе УСК по Баскина техники, которые разработаны и апробированы Морфей в течение последних двух лет. С публикацией их результатов 12 мая в Астрофизический журнал дополнение серии, Хаузен и Робертсон также выпускаем код Морфей публично и проведение онлайн-демонстраций.
Морфологии галактик, от вращающихся дисковых галактик, как наш Млечный Путь в аморфных эллиптические и сфероидальные галактики, могут рассказать астрономам о том, как галактики формируются и развиваются с течением времени. Крупномасштабных исследований, таких как наследие, исследование пространства и времени (исследованию LSST), который будет проводиться в Вера Рубин обсерваторию под строительство в Чили, будет генерировать огромное количество данных изображения, и Робертсон был вовлечен в планирование того, как использовать эти данные, чтобы понять формирование и эволюцию галактик. Исследованию LSST будет принимать более 800 панорамных изображений каждую ночь с 3.2 млрд пикселей камера, запись всего видимого неба два раза в неделю.
«Представьте, что вы пришли к астрономам и попросил их классифицировать миллиардов объектов-как они могли это сделать? Теперь мы сможем автоматически классифицировать эти объекты и использовать эту информацию, чтобы узнать об эволюции галактики», — сказал Робертсон.
Другие астрономы использовали глубокие технологии обучения для классификации галактик, но предыдущие попытки, как правило, касаются адаптации существующих алгоритмов распознавания образов, и исследователи кормили алгоритмы куратор изображения галактик, чтобы быть классифицированы. Хаузен причине Морфеус с нуля специально для астрономических данных изображения, а модель использует в качестве входных данных исходного изображения в стандартный формат цифрового файла, используемого астрономами.
Классификация по пикселам-это еще одно важное преимущество Морфея, сказал Робертсон. «С другими моделями, Вы должны знать, что что-то есть и кормить модель изображения, и она классифицирует всю галактику сразу,» сказал он. «Морфей обнаруживает галактик для вас, а не попиксельно, так что он может обрабатывать очень сложные образы, где вы могли иметь сфероидальную рядом с диском. Для диска с центральным утолщением, он классифицирует выпуклость отдельно. Поэтому она очень мощная».
На поезд глубокая-алгоритм обучения, исследователи использовали информацию из исследования 2015 года, в рамках которого десятки астрономов группировки около 10 000 галактик, сделанных космическим телескопом «Хаббл» снимки из обзора свечи. Затем на них наносится Морфей для сведения изображения от наследия поля Хаббла, который сочетает в себе наблюдения, проводившиеся несколько глубоких полевых исследований Хаббла.
Когда Морфеус обрабатывает изображение области неба, он создает новый набор образов из той части неба, в которой все объекты имеют цветовую маркировку на основе их морфологии, отделяя астрономических объектов от фона и выявления точечных источников (звезд) и различных типов галактик. Вывод включает в себя уровень доверия для каждой классификации. Запущена на суперкомпьютере УСК-люкс, программа быстро создает поэлементный анализ для всего набора данных.
«Морфей обеспечивает обнаружение и морфологические классификации астрономических объектов на уровне детализации, который в настоящее время не существует», — сказал Хаузен.
Интерактивная визуализация результатов модели Морфей на товары юге, глубокий-полевые исследования, которые изображены миллионы галактик, был публично выпущен. Эта работа была поддержана НАСА и Национального научного фонда.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!