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कैसे एआई ने पहला आठ-ग्रह सौर मंडल हमारे अपने से परे पाया

बहुत धूमधाम से, नासा ने सिर्फ एक नए चट्टानी ग्रह, केपलर -90 आई की खोज की घोषणा की। लगभग 2, 545 प्रकाश वर्ष दूर एक तारे की परिक्रमा करते हुए, नया ग्रह पृथ्वी के आकार का लगभग 1.3 गुना और गर्म और लगभग 800 डिग्री फ़ारेनहाइट गर्म होता है। यह खोज कुछ कारणों से अद्वितीय है: एक के लिए, केप्लर -90 आई पहले से खोजे गए केपलर -90 सौर मंडल में आठवां ग्रह है, जो इस दूर-प्रणाली को एक्सोप्लैनेट्स का एकमात्र परिवार बनाता है जिसमें कई ग्रह हैं।

लेकिन शायद अधिक प्रभावशाली यह है कि शोधकर्ताओं ने कैसे ग्रह पाया: Google द्वारा विकसित कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करके। तंत्रिका नेटवर्क के पीछे मूल विचार यह है कि कंप्यूटर में विशिष्ट नियमों को प्रोग्रामिंग करने के बजाय, शोधकर्ता उस कंप्यूटर को डेटा का एक बड़ा सेट खिलाते हैं और सिस्टम विशिष्ट कार्य को पूरा करने के लिए अपने तरीके से विकसित करता है। कंप्यूटर "न्यूरॉन्स" के लेयर सरल संगणना करते हैं, आउटपुट को एक अन्य परत पर पारित करते हैं, एक प्रेस कॉन्फ्रेंस में तंत्रिका नेटवर्क में विशेषज्ञता वाले Google सॉफ़्टवेयर इंजीनियर क्रिस शैले कहते हैं।

ऐसी प्रणालियों का उपयोग पहले भाषाओं के बीच अनुवाद करने, स्तन कैंसर के ट्यूमर की पहचान करने या हॉटडॉग की पहचान करने के लिए किया जाता है, हॉटडॉग नहीं। "हमारा विचार इस तकनीक को आसमान में बदलना था और मशीन लर्निंग सिस्टम को सिखाना था कि दूर के तारों के चारों ओर ग्रहों की पहचान कैसे की जाए, " शालू कहते हैं। द एस्ट्रोनॉमिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए उनकी टीम के परिणाम स्वीकार किए गए हैं

8 ग्रह सौर मंडल केपलर -90 आई की खोज हमारे अपने से अलग पहले-ज्ञात आठ-ग्रह सौर मंडल को चिह्नित करती है - और भी कई हो सकते हैं। (नासा / वेंडी स्टेंज़ेल)

एक्सोप्लेनेट शिकार के लिए इस तरह की प्रणाली का उपयोग करने के लिए, शोधकर्ताओं ने ग्रहों के उम्मीदवारों के विशाल डेटाबेस का रुख किया कि स्पेस टेलीस्कोप केपलर ने 2009 में लॉन्च होने के बाद से ही इसका उपयोग किया है। केपलर ने लगभग 200, 000 सितारों की चमक की निगरानी की है, जो प्रकाश में बेहोश डिप्स के लिए देख रहे हैं- परिक्रमा करने वाले ग्रह का संकेत चिन्ह। जमीन पर शोधकर्ताओं या नागरिक वैज्ञानिकों ने तब हाथ से इस डेटा के माध्यम से (कभी-कभी सांख्यिकीय तकनीकों की मदद से) सबसे अधिक संभावना वाले ग्रह उम्मीदवारों की पहचान करने के लिए छांटा।

यह एक भीषण और समय-गहन प्रक्रिया है: हमारे सौर मंडल के बाहर तारों की परिक्रमा करने वाले संभावित एक्सोप्लेनेट्स के लगभग 35, 000 संकेतों से, शोधकर्ताओं ने अब तक 2, 525 एक्सोप्लैनेट्स की पुष्टि की है। "यह प्रक्रिया शैलेल में सुइयों की तलाश की तरह है, " शैले कहते हैं।

संभावित उम्मीदवारों को कम करने में मदद करने के लिए वैज्ञानिक ज्यादातर सितारों से प्रकाश में सबसे बड़े डिप्स पर ध्यान केंद्रित करते हैं, जो सबसे संभावित ग्रह उम्मीदवारों को दर्शाता है। इसलिए नासा में शाल्यू और टीम ने मूर्छित डिप्स पर एक तंत्रिका नेटवर्क को बदल दिया, जो डेटा में ग्रहों का शिकार था।

शोधकर्ताओं ने सिस्टम को पहले से ही परिक्रमा करने वाले ग्रहों के साथ लगभग 15, 000 केपलर सितारों को खिलाया। फिर इसने 670 तारों से तंत्रिका नेटवर्क डेटा दिया जो बहु-ग्रह प्रणालियों की खोज में उम्मीदवार थे। विश्लेषण ने दो नए एक्सोप्लैनेट: केप्लर -90 आई और केप्लर -80 ग्रा की स्थापना की, जो अपने सिस्टम में 6 वां ग्रह है। सांख्यिकीय रूप से, वेंडरबर्ग कहते हैं, 10, 000 संभावना में केवल एक ही है कि ये गलत सकारात्मक हैं।

शैर्यू कहते हैं कि तंत्रिका नेटवर्क इन सुइयों को मनुष्यों की तुलना में कहीं अधिक तेज़ी और कुशलता से खोजने में सक्षम था। "यह वास्तव में शक्तिशाली तकनीक है, " बर्कले में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के एक खगोल विज्ञानी कर्टनी ड्रेसिंग पर जोर देती है, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे। "और वे इसे ले सकते हैं और इसे और अधिक सितारों पर लागू कर सकते हैं और शायद अधिक ग्रह भी ढूंढ सकते हैं।"

नई तकनीक इस संभावना को भी बढ़ाती है कि सिस्टम आठ या उससे अधिक के साथ-सभी ग्रह इतने विषम नहीं हैं। "हमारे सौर मंडल में हम जानते हैं कि हमारे पास आठ ग्रह हैं क्योंकि हम प्रणाली में हैं, हम सभी ग्रहों को देख सकते हैं, " ड्रेसिंग कहते हैं। लेकिन अगर आपने हमारी तरह एक सिस्टम लिया और इसे 30 प्रकाश वर्ष दूर रखा, तो हम पृथ्वी से क्या देखेंगे? ड्रेसिंग के अनुसार, हम शायद अपने विशाल गैस विशाल बृहस्पति और संभवतः पृथ्वी को देखेंगे। "लेकिन हम शायद किसी भी अन्य ग्रहों के बारे में नहीं जानते होंगे, " वह कहती हैं।

यहां तक ​​कि केप्लर -90 अधिक परिक्रमा करने वाले निकायों को शरण दे सकता है, एंड्रयू वेंडरबर्ग कहते हैं, टेक्सास विश्वविद्यालय में एक पोस्टडॉक्टोरल साथी, ऑस्टिन जो नए अध्ययन पर एक लेखक है। "यह लगभग मेरे लिए आश्चर्य की बात होगी अगर इस तारे के आसपास कोई और ग्रह नहीं थे, " वे कहते हैं, यह देखते हुए कि ग्रह के चारों ओर एक बड़ा क्षेत्र है जिसे शोधकर्ताओं ने अभी तक जांचना बाकी है।

शोधकर्ताओं को केपलर डेटा की जटिलताओं के माध्यम से झूठी सकारात्मक पहचान करने और चिढ़ाने की क्षमता में सुधार करने के लिए अपने एआई सिस्टम को और बेहतर बनाने की उम्मीद है। ड्रेसिंग सपॉर्ट के बारे में केपलर ने जो पूरक जानकारी एकत्र की है, उसका अधिक लाभ उठाने की उनकी योजना है।

ड्रेसिंग की इस बहुतायत का विचार कई कारणों से रोमांचक है, ड्रेसिंग कहते हैं। एक के लिए, इसका मतलब है कि हमारी आकाशगंगा में अभी और जगहें हैं जहाँ जीवन विकसित हो सकता था। वह कहती है, "यह हमारी तस्वीर को बदल सकता है कि ग्रह पहले स्थान पर कैसे बनते हैं"।

नया अध्ययन एक सामयिक सहयोग की शुरुआत भी हो सकता है। ट्रांसिटिंग एक्सोप्लेनेट सर्वे सैटेलाइट को 2018 के मार्च में लॉन्च करने के लिए तैयार किया गया है ताकि परिक्रमा करने वाले शवों के लिए पास के सितारों पर सहकर्मी हों। "वह डेटा सेट इतना बड़ा होगा, कि यदि हम ग्रहों को वर्गीकृत करने के लिए परिष्कृत कम्प्यूटेशनल उपकरण और तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करने में सक्षम हैं, तो हम ग्रहों की विशेषता के साथ-साथ और भी अधिक हो जाएंगे यदि हम मानव आंखों पर भरोसा करते हैं [अकेले ], "ड्रेसिंग कहते हैं। उनके लिए, यह नवीनतम खोज" एक नई समस्या को देखने के लिए विभिन्न कौशल के लोगों को एक साथ लाने के लाभ पर प्रकाश डालती है। "

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