في أثناء تلقيه تدريبا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، اكتشف طالب في مدرسة ثانوية محلية 1.5 مليون جرم فضائي لم يكن معروفًا سابقا للعلماء، وبناء على ذلك نشر ورقة بحثية من تأليفه في دورية “ذي أسترونوميكال جورنال”.
وكان الطالب ماثيو باز طوّر خوارزمية تعلّم آلي لتحليل بيانات تلسكوب نيو-وايز، بهدف اكتشاف أجرام كونية متغيرة مثل الكوازارات والنجوم المتفجرة.
الأجرام المتغيرة هي تلك التي يتغير سطوعها في السماء، بعضها يفعل ذلك بسبب طبيعته، مثل النجوم التي تتضخم وتنكمش، وبعضها يتغير سطوعه بسبب حدث طارئ، مثل انفجار النجوم.
وكان باز يمتلك المعرفة الرياضية المتقدمة التي يحتاجها للعمل بالبرمجة، حيث كان يدرس بالفعل الرياضيات الجامعية المتقدمة في أكاديمية الرياضيات التابعة لمنطقة باسادينا الموحدة للمدارس، حيث يُنهي الطلاب حساب التفاضل والتكامل المتقدم في الصف الثامن.
منحنيات الضوء
ونيو-وايزهو تلسكوب فضائي تابع لناسا أطلق عام 2009، ويُستخدم لمراقبة السماء بالأشعة تحت الحمراء على نطاق أوسع من التلسكوبات المعتادة، ويهتم باكتشاف الكويكبات والنجوم والمجرات.
أنتج هذا التلسكوب كميات هائلة من الصور والبيانات خلال أكثر من 10 سنوات، وكانت المشكلة دائما أن البيانات ضخمة جدًا ويصعب على العلماء مراجعتها يدويًا.
وكان باز قد صمم خوارزمية تعلم آلي تدرس كيف يتغير ضوء كل جرم عبر الزمن، وهو ما يعرف باسم “منحنى الضوء” الخاص بالجرم السماوي.
واستخدم باز 2.7 مليون منحنى ضوء من بيانات نيو-وايز، تصف أجرام يعرفها الباحثون بالفعل، كقاعدة تدريب للنموذج. بعد ذلك، تم تدريب الذكاء الاصطناعي على التعرّف على الأنماط المختلفة لهذه المنحنيات، وفهم متى يكون التغير في الإضاءة حقيقيًا ومتى يكون مجرد ضجيج أو خطأ في القياس.
بعد ذلك، سمح للذكاء الاصطناعي بالولوج إلى بيانات التلسكوب، ومن ثم نجح في تحديد أكثر من 1.5 مليون جسم متغيّر الإضاءة لم تكن معروفة سابقًا. هذا الرقم يعادل تقريبًا ما اكتشفه البشر يدويًا خلال العقود الماضية، بل وأكثر!
الذكاء الاصطناعي في خدمة علم الفلك
حين نتحدث عن الذكاء الصناعي، فإن أول ما يخطر ببالك عادة هو أشياء مثل “شات جي بي تي”، وتقنيات تعديل الصور القوية، وصوت أم كلثوم وهي تغني لعمرو دياب، هذا هو ما ينتشر على وسائل التواصل الاجتماعي، وهو ما يبني تصورات الناس عن طبيعة هذا الشيء.
لكنه مع الأسف تصور ناقص، فالذكاء الصناعي يمتد ليخترق نطاقات أكثر عمقا وتأثيرا في حياتنا من كل ذلك، ومنها مثلا العلوم العسكرية والطب والهندسة، وكذلك علم الفلك.
وليس هذا الكشف بشيء جديد، فقد بات الذكاء الاصطناعي حاضرا بقوة في علم الفلك، ففي عام 2019 استخدم فريق تلسكوب أفق الحدث -الذي أعلن الصورة الأولى للثقب الأسود- الذكاء الصناعي لإنتاج تلك الصورة.
حينها، قام الباحثون بعملية “تعليم” للذكاء الصناعي على كيفية التعرف على الثقوب السوداء، من خلال تغذيته بمحاكاة لأنواع عدة من الثقوب السوداء، ثم بعد ذلك استخدموا الذكاء الصناعي لملء الفجوات في الكمية الهائلة من البيانات التي جمعتها التلسكوبات الراديوية حول الثقب الأسود الموجود في مركز المجرة مسيية 87.
وباستخدام هذه البيانات التي أنتجها الذكاء الصناعي، استطاع الفريق إنشاء صورة جديدة أكثر وضوحا بمرتين من الصورة الأصلية، ومتوافقة تماما مع تنبؤات النسبية العامة.
ومنذ عام 2010 كان علماء الفلك قد بدؤوا استخدام تعلم الآلة لتصنيف المجرات، وقد أصبحت تلك الأدوات قادرة الآن على تصنيف المجرات بدقة تصل إلى 98%، وذلك إنجاز كبير، فالعلماء بحاجة إلى تصنيف المجرات لفهم توزيعها في الكون، وكانت تلك المهمة خلال عقود مضت توكل لفريق من علماء الفلك، يدير آلافا من الهواة عبر الإنترنت (من فئة المواطن العالِم)، لاستكشاف المجرات الجديدة وتصنيفها.