NASA ใช้ปัญญาประดิษฐ์ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ Kepler-90i



NASA เพิ่งประกาศการค้นพบใหม่ ด้วยข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์และความก้าวหน้าด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ ทำให้การค้นพบครั้งนี้มีความน่าสำคัญ เพราะเดิมนี้แล้วการค้นพบทางดาราศาสตร์จะต้องอาศัยการสังเกตการโดยมนุษย์และคอมพิวเตอร์ที่ยังใช้การเขียนโปรแกรมแบบดังเดิม แต่ในครั้งนี้ด้วยการสอนคอมพิวเตอร์แบบ Machine Learning ทำให้นับว่าเป็นหนึ่งในความสำเร็จของทั้งทีมนักดาราศาสตร์และโปรแกรมเมอร์ของ NASA

ระบบสุริยะ Kepler-90

สำหรับระบบสุริยะใหม่ที่เพิ่งขึ้นพบนี้มีชื่อว่า Kepler-90 อยู่ห่างออกไปจากระบบสุริยะของเรา 2,545 ปีแสง โดยข้อมูลล่าสุดที่ทาง NASA ได้ทำการเปิดเผยออกมามีดังนี้

  • เราทำการค้นพบดาว kepler-90i ด้วยวิธีการปัญญาประดิษฐ์
  • ทำให้สรุปได้ว่า Kepler-90 มีบริวารทั้งหมด 8 ดวง (เป็นครั้งแรกที่เจอระบบสุริยะที่มีบริวารเท่าดวงอาทิตย์ของเรา)
  • ดาวบริวารทั้ง 8 ดวงโคจรใกล้ดาวแม่ของมันมาก (ใกล้กว่า 1 AU ซึ่งเป็นระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์)
  • นักดาราศาสตร์ได้ทำการประเมินลักษณะของดาวบริวารแต่ละดวงคร่าว ๆ แล้วพบข้อมูลที่น่าสนใจของ Kepler-90i (ที่เพิ่งค้นพบ) บริวารดวงที่ใกล้ดาวแม่ของมันมากที่สุดว่าพื้นผิวของมันมีอุณหภูมิสูงถึง 400 องศาเซลเซียส เท่า ๆ กับดวงพุธของเราเลยทีเดียว
  • ดาวที่โคจรห่างออกไปไกลที่สุดของ Kepler-90 มีชื่อว่า  Kepler-90h ระยะทางของมันระหว่างดาวแม่มีค่าประมาณ 1 AU ซึ่งใกล้เคียงกับระยะทางระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์
ภาพจำลองพื้นผิวของ Kepler-90i ที่มา – NASA

นักวิทยาศาสตร์บอกว่าระบบสุริยะนี้เปรียบคล้ายกับระบบสุริยะขนาดย่อมของเรา มีดาวดวงเล็กอยู่วงในและดาวดวงที่ใหญ่ขึ้นอยู่ในวงที่ถัดออกไปตามลำดับ

ความก้าวหน้าด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์

สิ่งที่ทำให้การค้นพบครั้งนี้มีความสำคัญก็ดังเช่นที่กล่าวไป เพราะว่าการค้นพบครั้งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการนำ Machine Learning มาใช้ นำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์ Christopher Shallue และ Andrew Vanderburg พวกเขาได้ใช้การเขียนโปรแกรมแบบ Neural Network ซึ่งเป็นการจำลองวิธีการทำงานของระบบประสาทของมนุษย์มาใช้ ด้วยความร่วมมือจาก Google

ผังแสดงการทำงานของ Neural Network ที่มา – The Nature of Code

Artificial Neural Network คือเครือข่ายประสาทเทียม การทำงานของคอมพิวเตอร์แบบนี้จะจำลองการเชื่อมต่อกันระหว่างเซลล์ประสาท โดยเซลล์แต่ละเซลล์จะพิจารณากันเป็นส่วน ๆ ออกมาเป็นแต่ละ weighting หรือน้ำหนักของการประมวลผล แต่สุดท้ายผลที่ได้จะเป็นการเอาผลการประมวลทั้งหมดมารวมกันได้เป็นข้อมูลออกมา

Machine Learning นั้นสามารถนำไปใช้ได้หลายแบบไม่ว่าจะเป็นการทำ Image Processing หรือสอนให้คอมพิวเตอร์วิเคราะห์ภาพถ่ายได้ว่าแต่ละส่วนคืออะไรและมีความเชื่อมโยงกันอย่างไร หรือนำมาทำ Natural Language Processing ที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถรับรู้และสื่อสารภาษาได้ใกล้เคียงกับความเป็นมนุษย์มากขึ้น (เช่น Siri, คีย์บอร์ดเดาคำได้) แต่สิ่งที่นำมาสู่การค้นพบครั้งนี้ก็คือ พวกเขาได้ทำการสร้าง Artificial Intelligent หรือปัญญาประดิษฐ์ขึ้นมา AI สามารถเรียนรู้ข้อมูลได้เองจากการทำงานและประมวลผลข้อมูลแต่ละครั้ง ทำให้มันฉลาดมาก ๆ

การค้นพบที่ไม่ธรรมดา

แน่นอนว่ามันต้องอาศัยข้อมูลจำนวนมาก ข้อมูลพวกนี้ได้จากยาน Kepler ของ NASA ที่บันทึกการกระพริบของดาวฤกษ์เนื่องจากมีดาวเคราะห์เคลื่อนที่ตัดผ่าน (ดาวจะสว่างน้อยลง) ข้อมูลพวกนี้เดิมทีจะถูกนำมาวิเคราะห์ถึงค่าของแสงที่ลดลง ระยะเวลา และบริเวณที่แสงลดลง นำมาสร้างแผนที่การโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะนั้น ๆ

การนำ AI มาใช้ทำให้ไม่ว่าจะข้อมูลเล็กน้อยแค่ไหนก็ถูกหยิบขึ้นมาประมวลผลได้ ความรอบของและการตัดสินใจที่มีเหตุผลรองรับของคอมพิวเตอร์นี้ทำให้เกิดการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นขึ้น แม้ปัจจุบันการค้นพบดาวนอกระบบสุริยะจะเป็นเรื่องปกติที่เป็นข่าวอยู่บ่อย ๆ  แต่การค้นพบครั้งนี้หากไม่มีสิ่งที่เรียกว่า AI ซึ่งเป็นสิ่งที่ได้มาจากแนวคิด Machine Learning ก็จะเกิดขึ้นไม่ได้เลย โมเดลการประมวลผลนี้ถูกตีพิมพ์เป็น Paper สามารถเข้าไปอ่านได้ ตามลิ้งค์นี้

นอกจาก Kepler-90i แล้ว AI ยังค้นพบดาวเคราะห์อีกดวงหนึ่งในระบบสุริยะ Kepler-80 ทำให้การค้นพบครั้งนี้เป็นการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะถึง 2 ดวง ด้วย AI 

 

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเคปเลอร์ ที่มา – NASA

ในปัจจุบันโลกกำลังเข้าสู่ยุคของ Machine Learning และ AI ในยุคหนึ่งเราเคยออกแบบวิธีคิดให้กับคอมพิวเตอร์ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนแทนเราได้ด้วยความรวดแล้วแล้ว ณ ตอนนี้เรากำลังอยู่ในยุคที่เราสามารถสอนคอมพิวเตอร์ให้เรียนรู้ได้เองและประมวลผลข้อมูลด้วยวิธีใหม่ ๆ ที่ไม่เคยมีมาก่อน ความก้าวหน้าเช่นนี้ทำให้ในอนาคตการประมวลผลทางวิทยาศาสตร์ด้วยวิธีใหม่ ๆ จะเกิดขึ้นอีกมาก และไม่แน่ว่าซักวันหนึ่งผู้ที่ได้รับรางวัลโนเบลอาจจะเป็นตัวคอมพิวเตอร์เองก็เป็นได้

 

อ้างอิง 

NASA Press Release

Havard University