به گزارش مدیاتی:در دنیای علم، گاهی اوقات مهمترین کشف‌ها از غیرمنتظره‌ترین مکان‌ها سر برمی‌آورند. این بار تاریخ نجوم شاهد یک رویداد استثنایی بوده است: کشف حیرت‌انگیز ۱.۵ میلیون شیء فضایی ناشناخته توسط یک دانش‌آموز دبیرستانی! این نوجوان نخبه، با ترکیبی از استعداد ذاتی، کنجکاوی علمی و استفاده هوشمندانه از فناوری‌های روز، موفق به شناسایی اجرامی در آسمان شده که تاکنون از دید ابزارهای پیشرفته نجومی نیز پنهان مانده بودند.
این اکتشاف بی‌سابقه نه تنها جامعه علمی را شگفت‌زده کرده، بلکه ثابت می‌کند که پشتکار و اشتیاق می‌تواند مرزهای دانش را جابه‌جا کند. در ادامه این مطلب، داستان این کشف خارق‌العاده، روش‌های به کار رفته و اهمیت آن برای دنیای نجوم را بررسی خواهیم کرد. همراه ما باشید تا بدانید چگونه یک دانش‌آموز مسیر تحقیقات فضایی را برای همیشه تغییر داد.
معمای کیهانی حل شد: کشف ۱.۵ میلیون جرم ناشناخته توسط یک محقق نوجوان
جناب آقای متیو پاز (Matteo Paz)، دانش‌آموز کوشا و مستعد دوره دبیرستان، با بهره‌مندی از هدایت‌های ارزشمند یک دانشمند برجسته از موسسه فناوری کالیفرنیا که به اختصار کلتک (Caltech) نامیده می‌شود، موفق به ابداع و توسعه یک روش نوین در حوزه یادگیری ماشین شده است. این روش پیشرفته، قابلیت تشخیص و تجزیه و تحلیل تغییرات دقیق و ظریف در داده‌های اندازه‌گیری شده توسط تلسکوپ فروسرخ نیووایز (NEOWISE) متعلق به سازمان فضایی ناسا را دارا می‌باشد.
به گزارش خبرگزاری ایسنا، این دانش‌آموز دبیرستانی اهل ایالات متحده آمریکا، با به‌کارگیری هوش مصنوعی، موفق به کشف حدود 1.5 میلیون شیء کیهانی در اعماق فضا شده است که پیش از این از دیدگان محققان پنهان مانده بودند. آقای متیو پاز، در جریان انجام یک پروژه تحقیقاتی که به عنوان بخشی از برنامه توسعه آکادمی Planet Finder در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) ارائه می‌گردد، یک الگوریتم هوش مصنوعی کاملاً جدید را به منظور شناسایی این اجرام آسمانی توسعه داده است.
به نقل از وب‌سایت آی‌ای، مقاله پژوهشی آقای پاز که در مجله معتبر نجوم به چاپ رسیده است، جزئیات الگوریتم هوش مصنوعی توسعه‌یافته توسط ایشان را تشریح می‌نماید. این مقاله نشان می‌دهد که این الگوریتم می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند توسط سایر محققان و دانشمندان در زمینه‌های مرتبط مورد استفاده قرار گیرد. علاقه وافر ایشان به علم نجوم از دوران تحصیل در دبستان آغاز گردید و با الهام گرفتن از سخنرانی‌های عمومی جذاب در زمینه رصد ستارگان، مادر گرامی‌شان ایشان را به موسسه کلتک هدایت نمودند.
در تابستان سال 2022 میلادی، آقای پاز به آکادمی سیاره‌یاب که تحت رهبری پروفسور اندرو هاوارد (Andrew Howard)، متخصص برجسته علم نجوم، فعالیت می‌نمود، پیوست و در آنجا به مطالعه علوم نجوم و علوم رایانه پرداخت. در طول این برنامه آموزشی، ایشان از راهنمایی‌های ارزشمند آقای دیوی کرک پاتریک (Davy Kirkpatrick)، دانشمند ارشد مرکز پردازش و تجزیه و تحلیل مادون قرمز کلتک، بهره‌مند گردیدند. راهنمایی‌های دلسوزانه و تخصصی آقای کرک پاتریک به آقای پاز کمک شایانی نمود تا یک پروژه تحقیقاتی بلندپروازانه را به انجام برساند که در نهایت منجر به انتشار این مقاله ارزشمند گردید.
آقای کرک پاتریک، که دوران کودکی خود را در یک شهر کشاورزی در ایالت تنسی سپری کرده‌اند، با الهام گرفتن از یک معلم علوم دلسوز در دوران دبیرستان که ایشان را تشویق نموده و در فرآیند برنامه‌ریزی برای ورود به دانشگاه یاری رسانده بود، به دنبال کردن علم نجوم علاقه‌مند شدند.
این دانشمند فرهیخته انگیزه داشت تا همان نوع راهنمایی و حمایتی را که زمانی مسیر زندگی علمی خود ایشان را شکل داده بود، به محققان جوان ارائه نماید و به آن‌ها کمک کند تا پتانسیل‌های نهفته خود را درک و شکوفا سازند. آقای کرک پاتریک همچنین فرصتی را برای استخراج درک عمیق‌تری از داده‌های جمع‌آوری شده توسط کاوشگر مادون قرمز میدان گسترده نیووایز، یک تلسکوپ فروسرخ بازنشسته که بیش از یک دهه به رصد آسمان به منظور یافتن سیارک‌ها و سایر اجرام نزدیک به زمین اختصاص داشت، به دست آورد.
فراتر از ردیابی سیارک‌ها، تلسکوپ پیشرفته نیووایز ناسا قادر به ثبت سیگنال‌های حرارتی ساطع شده از اجرام کیهانی دوردست، از جمله پدیده‌هایی که تحت عنوان متغیرها شناخته می‌شوند، نظیر اختروش‌ها، ستارگان در حال انفجار (ابرنواخترها) و منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی، نیز بوده است. بخش قابل توجهی از این داده‌های ارزشمند تا پیش از این مورد بررسی و تجزیه و تحلیل دقیق قرار نگرفته بودند. با شناسایی دقیق این اجرام، محققان قادر خواهند بود تا یک کاتالوگ جامع ایجاد نمایند که چگونگی تغییرات این پدیده‌های آسمانی را در طول زمان روشن سازد.
با ورود و مشارکت فعال آقای پاز، این رویکرد به سرعت دستخوش تحول گردید. آقای پاز به جای بررسی دستی و زمان‌بر داده‌ها، دانش و تجربه خود در زمینه هوش مصنوعی را که با ترکیبی هدفمند از کدنویسی، علوم رایانه نظری و ریاضیات کاربردی شکل گرفته بود، در مطالعه آقای کرک پاتریک به کار گرفت. آقای پاز از مهارت بالایی در تبدیل مجموعه داده‌های عظیم نیووایز به یک زمین آموزشی کارآمد برای الگوریتم‌های یادگیری ماشین برخوردار بود.
مدل هوش مصنوعی قادر به تشخیص تغییرات ظریف در اندازه‌گیری‌های نیووایز است
آقای پاز که مصمم به غلبه بر چالش موجود بود، یک روش پیشرفته یادگیری ماشین را به منظور تجزیه و تحلیل کل مجموعه داده‌های نیووایز و علامت‌گذاری اشیاء متغیر بالقوه توسعه داد. ایشان تنها در مدت زمان تقریبی 6 هفته موفق به طراحی و پیاده‌سازی یک مدل هوش مصنوعی بسیار امیدوارکننده گردید. در طول این مسیر پژوهشی، ایشان به طور مستمر با آقای کرک پاتریک مشورت نموده و درک عمیق‌تری از مفاهیم مرتبط با علم نجوم و اخترفیزیک کسب نمودند. در سال گذشته میلادی، آقای پاز و آقای کرک پاتریک مجدداً برای ادامه تحقیقات خود همکاری نمودند. با توجه به اینکه آقای پاز اکنون خود نیز به راهنمایی سایر دانش‌آموزان دبیرستانی علاقه‌مند به این حوزه می‌پردازد، این محقق جوان مدل هوش مصنوعی خود را به منظور پردازش داده‌های خام نیووایز و تجزیه و تحلیل دقیق‌تر نتایج به دست آمده، اصلاح و بهینه‌سازی نموده است. این مدل هوشمند که برای تشخیص تغییرات بسیار ظریف در اندازه‌گیری‌های فروسرخ تلسکوپ نیووایز آموزش داده شده است، موفق به شناسایی و طبقه‌بندی حدود 1.5 میلیون جرم آسمانی جدید بالقوه گردیده است. بر اساس برنامه‌ریزی‌های صورت گرفته، در سال 2025 میلادی، آقای پاز و آقای کرک پاتریک قصد دارند یک کاتالوگ جامع از اجرام آسمانی منتشر نمایند که تغییرات قابل توجهی در میزان روشنایی را در داده‌های نیووایز نشان می‌دهند. شایان ذکر است که آقای پاز در حال حاضر به عنوان یکی از کارمندان موسسه فناوری کالیفرنیا (کلتک) مشغول به فعالیت می‌باشند.
