Фахівці НАСА залучили штучний інтелект до пошуку екзопланет

Поглиблений аналіз даних, зібраних свого часу космічним телескопом Kepler Space Telescope, показав, що в далекій зоряній системі Kepler-90 нараховується точно така ж кількість планет, як і в нашій власній Сонячній системі.

“Зрівняти рахунок” дозволило відкриття восьмої екзопланети, Kepler-90i, що обертається навколо подібної до Сонця зірки, що знаходиться на відстані 2 545 світлових років у напрямку сузір’я Дракона. Але найцікавішим є те, що планета Kepler-90i була знайдена за допомогою програмного забезпечення, влаштованого на принципах штучного інтелекту, яке виявляло найменші відмінності в змінах яскравості зірки в момент, коли між нею і Землею проходила одна з планет системи.

Відкриття планети Kepler-90i стало результатом роботи Крістофера Шаллов (Christopher Shallue) і Ендрю Вандерберга (Andrew Vanderburg), які використовували попередньо навчену нейронну мережу для аналізу 35 тисяч сигналів від планет-кандидатів. Відзначимо, що штучний інтелект вже використовувався в справі аналізу даних телескопа Kepler, але в даному випадку Шалу і Вандерберг навчили програму не просто шукати сигнали, але і визначати найменші відмінності між ними, що дозволило знайти нові планети, які були пропущені раніше.

“Якось у вільний час я прогуглив тему” пошук екзопланет і обробка великих масивів даних “. Так я дізнався про місію телескопа Kepler, який за час своєї роботи зібрав воістину величезну кількість даних” – розповідає Крістофер Шалу, який є провідним розробником програмного забезпечення дослідницької групи Google AI, – “і дійсно, технології машинного навчання і самонавчання показали свою ефективність при обробці масивів даних, з якою належним чином не можуть впоратися люди, що використовують традиційні підходи “.

Вихідна нейронна мережа була навчена на прикладі 15 тисяч “транзитних сигналів”, які вже є підтвердженими екзопланетами або є ними з високим відсотком вірогідності. Після навчання штучний інтелект виявився здатний ідентифікувати сигнали від екзопланет з 96-відсотковою вірогідністю. Приблизно таку ж точність система продемонструвала в справі відсіювання хибних сигналів.

Після навчання дослідники провели аналіз даних, що відносяться до 670 зоряних систем, в яких вже було виявлено по кілька екзопланет. Вчені підозрювали, що в цих системах може перебувати більша кількість планет, причому сигнали від різних планет можуть мати настільки близькі параметри, що їх дуже важко відрізнити один від одного.

На жаль, ні планета Kepler-90i, ні система Kepler-90 не являють великого інтересу з точки зору експансії людства в дальній космос в далекому майбутньому. Планета Kepler-90i обертається навколо зірки за 14.4 доби, вона є кам’янистою планетою, на третину, більшою ніж Земля, а температура на її поверхні може досягати 427 градусів Цельсія. Система Kepler-90 є дуже і дуже компактною, її найдальша планета Kepler-90h віддалена від зірки на відстань, приблизно рівну відстані від Сонця до Землі.

“Зоряна система Kepler-90 дуже схожа на міні-версію нашої Сонячної системи” – розповідає Ендрю Вандерберг, – “В цій системі присутні і невеликі внутрішні планети, і великі зовнішні планети, але все розміщено набагато компактніше в порівнянні з нашою системою”.