Zgłoś błąd

X

Zanim wyślesz zgłoszenie, upewnij się że przyczyną problemów nie jest dodatek blokujący reklamy.

Typ zgłoszenia
Treść zgłoszenia
Twój email (opcjonalnie)
Nie wypełniaj tego pola
.
Załóż konto
EnglishDeutschРусскийFrançaisEspañol中国

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Pomógł specjalny algorytm

Bogdan Stech | 11-04-2019 13:00 |

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Pomógł specjalny algorytmJedno z najwspanialszych technologicznych osiągnięć ludzkości - sfotografowanie cienia czarnej dziury w sercu galaktyki Messier 87 - nie byłoby oczywiście możliwe gdyby nie komputery. Ta część tego epokowego wydarzenia z oczywistych względów interesuje nas najbardziej. Opracowanie nowych, wyrafinowanych algorytmów było kluczową częścią przekształcania danych programu w obraz, który został nam ostatecznie udostępniony. Musiały one nie tylko łączyć dane, ale także odfiltrowywać hałas powodowany przez czynniki takie jak wilgotność powietrza, które wypaczają fale radiowe, i precyzyjnie synchronizować sygnały przechwytywane przez odległe teleskopy. Program został opracowany trzy lata tamu przez ówczesną studentkę Katie Bouman.

W obrazie jaki rejestrowali naukowcy były luki, których ze względu na ograniczania techniczne, nie udawało się pokonać. Wypełnianie tych luk także było zadaniem algorytmów.

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Pomógł specjalny algorytm [1]

Projekt polowania na obraz czarnej dziury był wyjątkowy z wielu względów. Jednym z nich jest rekordowa ilość zebranych danych. Przechwycone dane były przechowywane na tysiącach dysków twardych, które były przewożone do centralnych centrów przetwarzania danych w Bostonie, USA i Bonn w Niemczech. Stanowiło to bezprecedensowe wyzwanie logistyczne i obliczeniowe: ilość zebranych danych była tak ogromna, że ​​musiały zostać one fizycznie wysłane w postaci tony dysków twardych. Krótko mówiąc - poleciały samolotem bo wysłanie ich przez internet nie miało najmniejszego sensu. Trwałoby to dłużej.

SpaceX, Blue Origin i OneWeb: przyszłość kosmicznego Internetu

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Pomógł specjalny algorytm [3]

Jak wspomnieliśmy, w ramach projektu do naukowców spływały gigantyczne ilości danych. Dodatkowo pochodziły one z rożnych źródeł. Nie były to więc tylko zdjęcia, ale także fale radiowe, różnego rodzaju promieniowanie itp. Naukowcy z Laboratorium Informatyki i Sztucznej Inteligencji MIT, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics oraz MIT Haystack Observatory opracowali więc algorytm, który pomógł astronomom stworzyć pierwszy obraz czarnej dziury. Algorytm łączył dane zebrane z radioteleskopów rozsianych po całym świecie, pod auspicjami międzynarodowego programu Teleskop Event Horizon. Projekt miał na celu przekształcenie całej planety w jedną dużą antenę radioteleskopu. Program Event Horizon wykorzystuje technikę zwaną interferometrią - zjawisko interferencji fal elektromagnetycznych (światła, fal radiowych) do pomiarów, np. długości fali, pomiarów kątowych gwiazd, kontroli jakości elementów i układów optycznych.

NASA przedstawia pierwszy filmik 8K nagrany w kosmosie

Pierwsze zdjęcie czarnej dziury. Pomógł specjalny algorytm [2]

Twórcą algorytmu nazwanego CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors), który wspierał naukowców, jest dr Katie Bouman. Zazwyczaj sygnał astronomiczny dociera do dowolnych dwóch teleskopów w nieco innym czasie (a teleskopów uczestniczących w projekcie było wiele i były one rozsiane po całym świcie). Uwzględnienie tej różnicy jest niezbędne do wydobycia informacji wizualnej z sygnału. Jednak atmosfera Ziemi może również spowolnić fale radiowe, zakłócając różnice w czasie przybycia i zniekształcając obliczenia, od których zależy obrazowanie interferometryczne. Wszystkie te problemy rozwiązywał CHIRP, który pomagał wydobyć naukowcom jak najczystsze dane. Bouman użyła także algorytmu uczenia maszynowego do identyfikacji wzorców wizualnych, które mają tendencję do powtarzania się w obrazach rzeczywistych i wykorzystała te funkcje do dalszego udoskonalenia rekonstrukcji obrazu swojego algorytmu. Dodatkowo w obrazie jaki rejestrowali naukowcy były luki, których ze względu na ograniczania techniczne, nie udawało się pokonać. Wypełnianie tych luk także było zadaniem algorytmów.

Źródło: MIT
9
Zgłoś błąd
Liczba komentarzy: 114

Komentarze:

x Wydawca serwisu PurePC.pl informuje, że na swoich stronach www stosuje pliki cookies (tzw. ciasteczka). Kliknij zgadzam się, aby ta informacja nie pojawiała się więcej. Kliknij polityka cookies, aby dowiedzieć się więcej, w tym jak zarządzać plikami cookies za pośrednictwem swojej przeglądarki.