Yapay zeka evreni tanımamıza yardım edebilir

Yerçekimsel Kırılmaları Tespit Eden Yapay Zeka 

Petrillo ve meslektaşlarının uzayı incelerken yaşadığı en büyük problemlerden birini yerçekimsel kırılmalar(kütleçekimsel merceklenme) oluşturuyor. İlk kez Albert Einstein'ın görelilik teorisinde bahsettiği yerçekimsel kırılma; Dünya ile gökbilimcilerin incelediği ışık kaynağının arasında galaksi gibi büyük kütleli nesnelerin bulunması halinde uzaktaki nesnelerin(yani gökbilimcilerin incelediği ışık kaynağının) görüntüsünde bozulma meydana gelmesi olarak tanımlanıyor. Evreni anlamada çözülmesi hayati bir problem olan yerçekimsel kırılmaların tespiti bugüne kadar bir hayli uğraştırıcı ve zaman alan bir işti.

Tam Boyutta Gör

 

İşte tam bu noktada görüntüleri incelemek, analiz etmek ve yerçekimsel kırılmaları tespit etmek için dört dörtlük bir yardımcı olarak değerlendirilen yapay zeka devreye giriyor. Petrillo ve  Bonn, Naples ve Groningen üniversitelerindeki meslektaşları çok miktarda veri ile eğitildikten sonra yerçekimsel kırılma örneklerinden hareket ederek görüntüleri kolayca ayırt edebilen, sanal sinir ağlarına sahip bir yapay zeka geliştirerek işe koyuldu. İlk olarak yapay zeka için yerçekimsel kırılmaların neye benzediği ve neler yaptığını gösteren toplam 6 milyon adet sahte görüntü hazırlayan bilim insanları sonrasında bu görüntülerle yapay zekayı eğitmeye başladı. İlk etapta görüntüleri yavaşça analiz eden yapay zeka daha sonra yerçekimsel kırılma örneklerini tanımaya başladı. Eğitimin sonunda ise ekip artık yerçekimsel kırılmaları göz açıp kapayıncaya kadar tespit edebilen bir uzmana sahip olmuştu.

İnsandan Çok Daha Başarılı 

Petrillo, işinde başarılı bir insanın 1000 adet görüntüyü yaklaşık 5 saatte sınıflandırdığını dile getirirken geliştirdikleri yapay zekanın ise sadece 21 dakika içinde 21.789 görüntüden oluşan bir veri tabanını sınıflandırabildiğine dikkat çekti. Petrillo'nun açıklamasına göre yapay zeka her 30.000 galaksiden birinde yerçekimsel kırılma görüntüsü tespit edebiliyor. Yani yapay zeka dev boyutlu verilerin arasında yaklaşık yarım saatte bir yerçekimsel kırılma tespit ederken bir insan ise aralıksız çalışsa bile haftada sadece 5 ya da 6 adet yerçekimsel kırılmayı yakalayabiliyor. Üstelik Petrillo yapay zekanın çalışması için yeni nesil güçlü işlemcilere ihtiyaç duymadığını eski bir bilgisayar işlemcisi ile bile başarılı sonuçlar ortaya koyduğunu dile getiriyor.

Geçtiğimiz ayın ortalarından itibaren kullanılan yapay zeka, 761 adet olası yerçekimsel kırılmayı tespit etti. Daha sonra bilim insanları tarafından elenerek bu sayı 56'ya indirildi. Tabi bilim insanları kesin sonuçlara ulaşmak için bu 56 adet yerçekimsel kırılma adayını detaylı bir şekilde inceleyecek ancak Petrillo bu adaylardan üçte birinin gerçekten yerçekimsel kırılma olduğunu düşünüyor. Bu sayı az gibi görünse de bütün bilim camiasının son 30-40 yılda toplam 100'e yakın yerçekimsel kırılma tespit edebildiği göz önünde bulundurulduğunda son derece dikkat çekici bir sayı. Petrillo ve meslektaşlarının geliştirdiği yapay zeka, yapay zekanın astronomide kullanımının ne kadar faydalı olacağı konusunda başarılı bir örnek teşkil ediyor.

Tabi yapay zekanın uzayı anlamamıza yardımcı olmasına yönelik tek çalışma Petrillo ve meslektaşlarının geliştirdiği yapay zeka değil. Araştırmacılar bir takım yeni araçlar üzerinde çalışıyor. Bazıları Petrillo'nun yaptığı gibi sınıflandırmaya yöneliyor ve galaksileri sınıflandıran araçlar geliştirirken bazıları ise bulanık teleskop görüntülerinin çözünürlüğünü keskinleştirmek için yapay zekadan faydalanıyor. 

Bulanık Görüntüleri Netleştiriyor  

Astrofizik uzmanı olan Gökbilimci Kevin Schawinski ve ekibi de bu yılın başında yayımladıkları makale ile yapay zekanın astronomide kullanımına başarılı bir örnek oluşturduklarını göstermişlerdi. Teleskoplardan elde edilen bulanık görüntüleri daha başarılı hale getirmek isteyen ekip, analiz ettiği verilerin başarılı kopyasını hazırlayan yapay sinir ağları geliştirdi. Ünlü bir ressamın stilini taklit edebilecek iyi eğitilmiş bir sahtekar gibi hareket eden yapay zeka daha önce tam olarak anlaşılamayan verilere ulaşmaya olanak sağlıyor.

Yapay zekayı test etmek isteyen Schawinski ve ekibi bazı galaksi resimlerinin görüntü kalitesini düşürüp bulanıklık kattı. Sonrasında ise teleskop görüntüleri ve çözünürlükler konusunda uzmanlaşan yapay zekadan bu resimleri yüksek çözünürlüklü hale getirmesi istenildi. Ortaya çıkan sonuçlar çarpıcı derecede doğru ve resimlerin orijinal halinden neredeyse ayırt edilemez düzeydeydi. Yine de Schawinski projeye temkinli yaklaşıyor ve bilimin temel ilkelerinden olan ''Evreni sadece doğrudan gözlemleyerek anlayabilirsiniz.'' ilkesine aykırı bir şekilde çalıştığını ifade ediyor. Bu ilke ihlal edildiği için geliştirilen yapay zeka Schawinski'ye göre son derece tehlikeli sonuçlar ortaya koyabilir ancak ekip yapay zekayı geliştirmek için titiz bir şekilde çalışmaya ve yeni testler yapmaya devam ediyor.

Hem Schawinski hem de Petrillo'nun çalışmaları yapay zekanın yeni, farklı alanlarda da kullanılabileceğini ve insanlığa önemli katkılar sunabileceğini gösteriyor. Tabi şu an yapay zekanın kullanıldığı çalışmalar oldukça yeni ve sistemler yeterli olgunluğa ulaşmış durumda değil ancak yapay zeka teknolojisinin genel kullanım anlamında gelişmesiyle birlikte evreni keşfetmek için bize yardımcı olacağı açık.