نقشه‌ای از کل آسمان در نور فرابنفش، که سال‌ها در میان نقشه‌های مرجع آموزشی اخترشناسی جایش خالی بود، حالا با کمک گسترده عامل‌های هوش مصنوعی ساخته شده است. برایس منار، اخترفیزیک‌دان دانشگاه جانز هاپکینز که پژوهشگر Anthropic هم هست، این پروژه را در نوشته‌ای شرح داده که شرکت روز ۸ اکتبر منتشر کرد. او می‌گوید هدایت کار را با Claude Science، میز کار پژوهشی این شرکت، بر عهده داشت و بیشتر کار روی داده‌ها را گروهی از عامل‌ها انجام دادند.

علت این کمبود فیزیکی است. لایه اوزون نور فرابنفش را جذب می‌کند و برای همین آسمان را در این طول موج فقط از فضا می‌توان رصد کرد. مأموریت GALEX ناسا که از ۲۰۰۳ تا ۲۰۱۳ فعال بود، حدود دو سوم آسمان را در نزدیک به ۳۸ هزار رصد پوشش داد، اما برای محافظت از آشکارسازهایش از مناطق بسیار پرنور، از جمله بخش بزرگی از صفحه کهکشان راه شیری، دوری می‌کرد. داده‌های تلسکوپ Swift ناسا، FIMS/SPEAR کره جنوبی و ماهواره اروپایی TD-1 پوشش را بیشتر می‌کنند، اما شکاف‌ها باقی می‌مانند. پر کردن دستی این شکاف‌ها هفته‌ها کالیبراسیون در سطح تک‌تک پیکسل‌ها می‌خواهد؛ کاری که به گفته منار پژوهشگران مدام عقب می‌اندازند.

بنا بر این گزارش، عامل‌ها داده‌های عمومی فرابنفش را در اینترنت پیدا و دانلود کردند و هر مجموعه را از نظر درونی هماهنگ ساختند، از جمله با حذف درخشش اضافی اطراف ستاره‌های پرنور. سپس مجموعه‌ها را نسبت به هم کالیبره کردند، به وضوح و شبکه مختصات یکسان رساندند و با هم ادغام کردند. برای حدود یک‌سوم آسمان که هیچ داده فرابنفشی ندارد، سامانه از روش «ترمیم تصویر» (inpainting) استفاده کرد؛ روشی در یادگیری ماشین برای بازسازی بخش‌های گمشده یک تصویر، همراه با رابطه‌ای که میان روشنایی فرابنفش و رصدهای نور مرئی، فروسرخ و رادیویی آموخته بود. لایه پایانی، برآورد نور فرابنفش بیش از ۱۰۰ میلیون ستاره را می‌افزاید که از اندازه‌گیری‌های نور مرئی ماهواره Gaia آژانس فضایی اروپا به دست آمده است.

منار یک آزمون ساده دقت را هم شرح می‌دهد. بخش‌هایی از مناطقی که پیش‌تر رصد شده بودند پنهان شد و از مدل خواسته شد آنها را بازسازی کند. پس از چند دور اصلاح، برآوردهای مدل در حدود ۱۰ درصد با مقادیر واقعی فاصله داشت. نقشه منتشرشده لایه‌هایی دارد که مشخص می‌کند هر پیکسل اندازه‌گیری شده یا پیش‌بینی، و میزان عدم قطعیت را هم نشان می‌دهد.

کار بی‌نقص پیش نرفت. منار در میدان‌های کم‌نور الگوهای دایره‌ای کم‌رنگی دید؛ رد تک‌تک رصدهای GALEX که از باقی‌مانده درخشش جوی ناشی می‌شد. Claude از همان ابتدا این مشکل را به‌عنوان خطری شناخته‌شده فهرست کرده بود، با این حال نقشه از دو دور بازبینی عامل‌های دیگر گذشته بود. پس از تذکر منار، عامل‌ها این اثر را در هر ۳۸ هزار رصد اصلاح کردند و پردازش آن چند ساعت طول کشید. در طول چند روز بیش از ده نسخه از نقشه ساخته شد.

این نتیجه بیش از هر چیز ابزاری آموزشی معرفی شده است: غبار روشن‌شده با ستاره‌های جوان، حلقه‌هایی که حباب‌های انفجارهای ستاره‌ای ساخته‌اند، رشته‌های کم‌رنگ دور از صفحه کهکشان و ابرهای ماژلانی در آن دیده می‌شوند. اهمیت گسترده‌ترش در این است که نمونه‌ای ملموس از سپردن کارهای زیربنایی و سنگین کالیبراسیون به عامل‌هاست؛ کارهایی که دانشمندان کمتر برایشان وقت دارند.

البته باید محتاط بود. این روایت از پژوهشگری وابسته به Anthropic است و در وب‌سایت خود شرکت منتشر شده، مقاله داوری‌شده نیست و حدود یک‌سوم نقشه حاصل پیش‌بینی مدل است نه اندازه‌گیری. اینکه مناطق پیش‌بینی‌شده در برابر رصدهای فرابنفش آینده چقدر درست از آب درمی‌آیند، هنوز آزموده نشده است.

منابع