Pomimo znacznego postępu technologicznego w ciągu ostatnich kilku dekad metody liczenia kraterów na Księżycu nie posunęły się zbyt wiele naprzód. Przez długi czas wydawało się nawet, że skutecznie rozpoznaje je tylko ludzkie oko. W celu wyeliminowania długiego czasu i monotonii ręcznego śledzenia kraterów księżycowych naukowcy z University of Toronto Scarborough podjęli próbę stworzenia innowacyjnej techniki. Pozwoliła ona odkryć aż 6000 nowych kraterów!
Jak liczyć kratery? W przypadku najbliższego nam obiektu z takimi tworami poza Ziemią, czyli Księżyca, tradycyjnie ogląda się jego mapy i po prostu ręcznie identyfikuje kolejne z nich. Teraz jednak badacze zdołali opracować metodę opartą na sztucznej inteligencji, która może zautomatyzować cały ten proces, a przez to oszczędzić czas i wysiłek. Metoda ta wykorzystuje splotową sieć neuronową - ten sam algorytm uczenia maszynowego, który używany jest w rozpoznawaniu obrazów i w przypadku automatycznych samochodów. Zespół naukowców do trenowania sieci neuronowych wykorzystał dane pochodzące z map uzyskanych przez krążące wokół Księżyca satelity. Trenowanie odbywało się dla obszaru obejmującego dwie trzecie powierzchni Księżyca. Następnie przetestowano nową metodę na pozostałym jego obszarze - z powodzeniem.
Algorytm był w stanie odwzorować niewidoczny teren z niewiarygodną dokładnością i szczegółowością. Zidentyfikowano dwa razy więcej kraterów niż możliwe było to dotąd z pomocą metod manualnych. Ostateczne odkryto też około 6000 nowych kraterów księżycowych!
Na Księżycu nie ma obecnie wody w stanie ciekłym, płyt tektonicznych ani znaczącej atmosfery. Jego powierzchnia ulega bardzo niewielkiej erozji, dzięki czemu nawet bardzo stare kratery są zachowane w niemal idealnym stanie. Naukowcy mogą więc dokładnie badać ich rozmiary, wiek i siłę dawnych uderzeń, co pozwala im uzyskać lepszy wgląd w ewolucję Układu Słonecznego i dystrybucję obecnego w nim materiału. Autor pracy Ali-Dib i jego koledzy z zespołu planują teraz dalej ulepszać swój algorytm, a także przetestować go na innych ciałach niebieskich, takich jak Mars oraz księżyce Saturnaa i Jowisza.
Zdjęcie: Nowy algorytm oparty na sztucznej inteligencji ma za zadanie automatycznie lokalizować kratery na Księżycu - z większą szybkością i precyzją niż poprzednie, ręczne metody. Tu widzimy krater Dedalus położony na tzw. ciemnej stronie Księżyca.
Źródło: NASA
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna praca: Lunar Crater Identification via Deep Learning, Ari Silburt et al. (preprint)
Zdjęcia na górze strony: przykładowa próbka danych z sondy Mercury MESSENGER (Global DEM): zestaw danych treningowych (na dole po lewej) oraz dane przetworzone i faktycznie rozpoznane kratery (na górze). Niebieskie kółka przedstawiają kratery rozpoznane przez algorytm, które z powodzeniem dopasowano do map, czerwone kółka reprezentują nowe wykrycia kraterów przez algorytm, a fioletowe - inne prawdziwe kratery nie zidentyfikowane przez sztuczną inteligencję.
Źródło: Ali-Dib et al.
