Vědci vyvinuli AI nástroj pro automatické plánování pozorování teleskopů

Vědci z Northwestern University, University of Chicago a Fermilab vyvinuli nový nástroj umělé inteligence, který má astronomům pomoci s automatickým určováním směru, kterým by měl teleskop v danou chvíli pozorovat oblohu. Systém vychází z toho, že efektivita astronomického pozorování silně závisí na proměnlivých podmínkách – tedy na aktuálním počasí, intenzitě měsíčního svitu a stavu atmosféry. Právě tyto faktory nová AI dokáže vyhodnocovat a na jejich základě navrhovat, kam teleskop v danou noc nasměrovat, aby vědci získali co nejkvalitnější data.

Tradičně museli astronomové plánování pozorování řešit z velké části manuálně nebo s pomocí zjednodušených algoritmů, které ne vždy dokázaly pružně reagovat na rychle se měnící podmínky na obloze. Nový nástroj založený na umělé inteligenci má tento proces zautomatizovat a zefektivnit, čímž by se mělo snížit množství času, který teleskopy stráví pozorováním v podmínkách, jež nejsou pro konkrétní typ výzkumu ideální.

Podle týmu, který na projektu spolupracoval, jde o snahu maximalizovat využití drahého a časově omezeného přístrojového vybavení. Teleskopy, ať pozemní nebo v budoucnu i ty, které budou součástí větších observatorních sítí, mají k dispozici jen omezený počet jasných a klidných nocí, kdy jsou atmosférické podmínky vhodné pro přesná měření. Pokud dokáže systém řízený umělou inteligencí v reálném čase rozhodnout, na kterou část oblohy se má teleskop v danou chvíli zaměřit, mohou astronomové získat více využitelných dat za stejný čas.

Spolupráce mezi Northwestern University, University of Chicago a Fermilab naznačuje, že jde o projekt spojující akademickou astronomii s expertizou fyziky vysokých energií, kterou je Fermilab dlouhodobě známý. Taková mezioborová spolupráce je v moderní astronomii běžná, protože zpracování rozsáhlých datových souborů a vývoj algoritmů pro automatizované rozhodování vyžaduje jak astronomické znalosti, tak pokročilé nástroje z oblasti datové vědy a strojového učení.

Umělá inteligence se v posledních letech stále více prosazuje i v jiných oblastech astronomie – od zpracování obrazových dat po klasifikaci galaxií a hledání vzácných astronomických jevů. Nástroj pro optimalizaci směřování teleskopu zapadá do tohoto trendu jako další příklad toho, jak strojové učení pomáhá řešit praktické problémy spojené s provozem observatoří.

Konkrétní technické detaily nástroje, jako je použitá architektura modelu nebo míra zlepšení efektivity pozorování, nebyly v dostupných informacích specifikovány. Rovněž není uvedeno konkrétní datum, kdy byl nástroj představen nebo kdy by měl být nasazen do běžného provozu. Přesto samotný fakt, že tři významné instituce zaměřené na fyziku a astronomii spojily síly na vývoji podobného řešení, ukazuje na rostoucí důležitost automatizace v moderním astronomickém výzkumu.

Optimalizace plánování pozorování je pro astronomickou komunitu dlouhodobě aktuálním tématem, zejména s ohledem na rostoucí množství dat, která moderní teleskopy generují, a na tlak na maximální využití observatorního času. Nástroje podobné tomu, který vyvinuly zmíněné instituce, by mohly v budoucnu najít uplatnění nejen na jednotlivých teleskopech, ale i v rámci širších observatorních sítí, kde je koordinace mezi jednotlivými přístroji ještě náročnější.

I bez dalších detailů je zřejmé, že projekt spadá do širšího trendu, kdy se astronomové snaží kombinovat tradiční pozorovací metody s moderními technologiemi umělé inteligence, aby dokázali lépe reagovat na proměnlivé přírodní podmínky a zefektivnit vědecký výzkum. Zapojení Fermilab, jedné z klíčových amerických laboratoří pro částicovou fyziku, zároveň potvrzuje, že hranice mezi jednotlivými obory fyziky a astronomie se v oblasti výpočetních metod a datové analýzy stále více stírají.