KI oder die Super-Spezialbrille
6. Juli 2021

Künstliche Intelligenz hat eine Reihe von Anwendungen, von der Auswahl, welchen Film Netflix dir als nächstes vorschlägt, bis hin zur Gestaltung von Charakteren in deinem Lieblingsspiel, wenn du dieses alleine spielst. Sie kann aber auch eingesetzt werden, um Produkte in Lagerhallen und Krankenhäusern zu transportieren oder einen Obstbauern daran zu erinnern, wann der beste Zeitpunkt ist, um seine Weinstöcke zu gießen oder Zitronenbäume zu beschneiden. 

Künstliche Intelligenz (KI, oder AI für Englisch „artificial intelligence“) ist auch in der Astronomie im Einsatz. KI kann z. B. Visualisierungen schärfer machen, so wie wir beim Augenarzt die beste Brille anpassen lassen und unsere alte, unscharfe Brille entsorgen (wenn du eine Brille trägst dann weißt du, dass gut eingestellte Gläser einen großen Unterschied ausmachen!).

In der Astronomie gibt es etwas Ähnliches wie dieses Verschwommene, das du in deiner alten Brille siehst, wenn sie ausgetauscht werden muss: Astronomen nennen es "Rauschen", und es kann Bilder und Daten auf verschiedene Arten verzerren, die über diese allgemein bekannte Unschärfe hinausgehen. Das Rauschen kann zum Beispiel die Form von Galaxien beeinflussen oder einen Exoplaneten mit einem anderen, ähnlich aussehenden Objekt verwechseln.

Ein Team japanischer Astronomen hat jetzt eine neue KI-Technik entwickelt, um die Analyse astronomischer Daten zu verbessern. Diese Technik kann das Rauschen in den Daten entfernen, das zufällige Veränderungen der Galaxienformen verursacht, insbesondere wenn sie mit dem Gravitationslinseneffekt beobachtet werden. Manchmal kann es recht schwierig sein, den Effekt eines schweres Objekt, das als Gravitationslinse wirkt, von der tatsächlichen Form einer Galaxie zu unterscheiden.

Das Team trainierte die künstliche Intelligenz anhand von 25000 erfundenen Datensätzen von Supercomputern. Die Supercomputer nutzen echte astronomische Daten um diese erfundenen Daten zu simulieren, und um der KI beizubringen, Galaxien zu unterscheiden. Dann fügten sie Rauschen hinzu, um zu sehen, ob die KI den Effekt der Gravitationslinsen von anderen Effekten unterscheiden würde - und es funktionierte! Danach setzten die Astronomen die KI beim Subaru-Teleskop auf Hawaii ein, und erkannten dann feine Details, die vorher nicht sichtbar waren.

Das Team fand heraus, dass die KI die Verteilung der Masse von Weltraumobjekten auf eine sehr ähnliche Weise "sehen" konnte wie es die Modelle des Universums, mit denen Astronomen seit langem arbeiten, beschreiben. Damit wurde bewiesen, dass die KI nicht nur funktioniert, sondern dass sie auch ein gutes Werkzeug sein kann, um umfangreiche Daten aus astronomischen Himmelsbeobachtungen genauer zu analysieren.

Tolle Fakten

Der Computer, der die 25000 Galaxienkataloge erstellt hat, ist ATERUI II, der weltweit leistungsstärkste Supercomputer für die Astronomie. Er ist unglaublich schnell: Er kann drei Billiarden mathematische Operationen pro Sekunde durchführen!

This Space Scoop is based on a Press Release from NAOJ .
NAOJ
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