ИИ помага на учените да изследват Слънцето по-добре

В момента Слънцето е в пик на 11-годишната си активност. Това е чудесно време за учените да събират данни, както за техните изследвания, така и за моделите на изкуствения интелект.

Докторантът по физика на Слънцето Кристоф Ширнингер от Университета в Грац показва на свои колети в София как изкуственият интелект помага при подобряването на качеството на снимките за изследванията.

Ширнингер казва, че вече има достатъчно добри телескопи, които помагат да се правят добри снимки за изследване, но чисто физичните процеси при наблюдението не могат да бъдат компенсирани с добри технологии.

"Имаме турбулентна атмосфера между апаратурата на нашия телескоп и нашия обект. Това изкривява изображението, замъглява го, което води и до изкривявания в нашите сурови данни. Така че трябва да се опитаме да намерим начин да решим въпроса", пояснява ученият.

Въпросът може де се реши с използването на ИИ, дава пример Кристоф Ширнингер. Интелектът, чиято роля е да предсказва, а не да създава, помага чрез алгоритми за изясняването на изображението. Кристоф Ширнингер описва различните методи, които в основата си представляват обучение чрез показване на различни типове реални изображения на сегменти от Слънцето.

"Част от методите са методи за конструиране на обработеното изображение имат недостатъци. Например, те са скъпи за изчисления. А това означава, че процесът за реконструкция може да отнеме минути, часове или дори дни. И второ - те са ограничени в успеваемостта, особено за спектрална реконструкция, тъканни артефакти в реконструкциите. Следователно данните не могат да се използват за наука. Затова ние предлагаме метод за превод от изображение към изображение. Първото изображение е с къса експозиция, което се състои от 100 изображения. От него се реконструира до едно висококачествено наблюдение. С помощта на нашия инструмент можем да стигнем до наблюдение с високо качество, изображение с детайли."

За да оценят производителността на модел, се използват и други показатели, посочва още Кристоф Ширнингер. В зависимост от графичните карти, наблюденията могат да се случат почти в реално време.

"Този метод може да приложим и при работата с бъдещия европейски телескоп. Този метод може да се прилага и за телескопа в Рожен. Успяхме да доразвием и метод за ИИ, който да ни послужи и в сектора да изследване на физиката на хелиосферата при наблюдението на Земята, при методите за взаимно калибриране на инструменти, подобряване на изображението на инструмента и наблюдения със супер разделителна способност."

Защо е важно използването на ИИ в наблюденията на Слънцето?

Винаги е хубаво да имаме наблюдения с по-висока резолюция, казва астрофизикът Камен Козарев от Института по астрономия при БАН.

"Проблемът е, че в повечето случаи наблюдаваме през земната атмосфера, която е турбулентна и се променя постоянно. Не можем да определим с добра точност големината на слънчевите петна например, ако постоянно имаме промени в нашите наблюдения."

Без изненада, и българските учени използват ИИ, за да извършват изследванията си.

Моделите на ИИ навлизат все повече в науката, изтъква астрофизикът Камен Козарев и дава пример с модели на разпознаване на ударни вълни при слънчеви изригвания.

Изследването на Слънцето е важно заради все по-големия брой технологии, които се влияят от слънчевите изригвания. В началото на октомври учените регистрираха най-мощното от седем години насам слънчево изригване. По скалата на учените то беше и от най–висок клас. И макар никой да не разбра как магнитните полета повлияха на технологиите ни, дори и по нашите географски ширини те предизвикаха северни сияния.

Слънцето в момента е в пика на 11-годишния си цикъл на активност, което предполага и удобно време за събирате на данни, с които и учените да обучават своите модели на ИИ за изследователски цели.

Както астрофизикът Камен Козарев, така и докторантът по физика на Слънцето Кристоф Ширнингер от Университета в Грац вярват, че ИИ е полезен за изследванията им.

"Ако имате повече информация като вход, можете да получите по-добри реконструкции", коментира Ширнингер.