Искусственный интеллект впервые обнаружил планету

14 декабря 2017 года в США в 13:00 по североамериканскому восточному времени (21:00 по Москве) началась пресс-конференция NASA. Повод случился нешуточный: специалисты научили искусственный интеллект находить другие миры. 

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали о телескопе Kepler, предназначенном для поиска экзопланет, и о методе транзитов, который для этого применяется. В двух словах суть такова. Когда планета заслоняет звезду от наблюдателя, видимая яркость светила характерным образом падает. Такие периодические ослабления света и позволяют обнаружить планету.

Однако выделить их на графике блеска звезды совсем не просто. Уменьшение яркости, вызванное затмением, очень невелико. В таких масштабах звезда может менять блеск и сама по себе (к примеру, из-за пятен, подобных солнечным). Стандартные математические методы поиска периодических сигналов с задачей поиска экзопланет справляются плохо.

В связи с этим команда "Кеплера" даже привлекла волонтёров. Каждый пользователь Интернета может поучаствовать в открытии новых планет, став участником проекта Planet hunters. Человеческий мозг пока справляется с распознаванием образов (в том числе и периодических падений на графике) гораздо лучше любых программ.

Однако наш природный компьютер не отличается быстродействием. К тому же слабые изменения яркости, вызванные влиянием маленьких или далёких от своего солнца миров, даже для отточенного эволюцией человеческого зрения тонут в шуме.

Это и подтолкнуло Кристофера Шалю (Christopher Shallue), специалиста по искусственному интеллекту и сотрудника компании Google, заняться разработкой системы, отыскивающей новые планеты.

Мы рассказывали о том, что такое нейронные сети и как они обучаются. Эти программы в некоторой степени воспроизводят принципы обучения, характерные для нервной системы человека или другого животного. Это и позволяет им решать задачи, которые плохо поддаются алгоритмизации.

Инженер из Google Шалю и астроном из NASA Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg) принялись обучать компьютер искать планеты по данным "Кеплера". Как сообщает пресс-релиз NASA, они начали с того, что показали машине 15 тысяч записей, которые уже были ранее проверены другими методами. Добившись, чтобы искусственный разум верно отвечал на вопрос, есть планета или нет, в 96% случаев, исследователи приступили к поиску ещё не открытых миров.

 

Нейронной сети были предложены данные наблюдений за 670 звёздами, имеющими планеты. Логика учёных была проста: раз у этих светил точно есть "семья", то в ней могут найтись и ранее неизвестные "домочадцы".

Так и была открыта планета Kepler-90i, которая всего на треть больше Земли. Она оказалось восьмой (в порядке открытия) в системе солнцеподобной звезды Kepler-90, удалённой от нашего светила на 2545 световых лет.

К сожалению, этот мир трудно назвать пригодным для жизни. Один оборот вокруг своего светила планета делает за 14,4 земных дня, а средняя температура поверхности там должна достигать 400 градусов Цельсия. Остальные известные миры этой системы тоже слишком близки к звезде, и только самая внешняя из известных её планет, Kepler-90h, лежит в зоне обитаемости.

Вскоре программа обнаружила и ещё одну планету. Мир Kepler-80h имеет пять известных "братьев", а размером похож на Землю.

Пока улов электронного астронома этим и ограничивается. Но лиха беда начало. Авторы планируют обработать с помощью своего детища все данные, накопленные "Кеплером" за четыре года работы, а это результаты наблюдения более чем 150 тысяч звёзд.