{"id":4187,"date":"2023-08-11T18:48:31","date_gmt":"2023-08-11T18:48:31","guid":{"rendered":"https:\/\/dailyai.com\/?p=4187"},"modified":"2024-03-28T00:45:54","modified_gmt":"2024-03-28T00:45:54","slug":"decoding-the-universe-with-ai-and-machine-learning","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/dailyai.com\/de\/2023\/08\/decoding-the-universe-with-ai-and-machine-learning\/","title":{"rendered":"Entschl\u00fcsselung des Universums mit KI und maschinellem Lernen"},"content":{"rendered":"

Im alten Babylonien f\u00fchrten Sterndeuter akribisch Buch \u00fcber den Nachthimmel und ritzten ihre Beobachtungen in Tafeln ein, um die feinsten Himmelsbewegungen festzuhalten.\u00a0<\/strong><\/p>\n

Ihre Beobachtungen und die anderer antiker Zivilisationen legten den Grundstein f\u00fcr Koryph\u00e4en wie Johannes Kepler, der die Daten von Tycho Brahe nutzte, um die elliptischen Bahnen der Planeten zu entschl\u00fcsseln, lange bevor wir die M\u00f6glichkeit hatten, solche Ph\u00e4nomene mit unseren eigenen Augen zu beobachten.<\/span><\/p>\n

Heute ist die Menschheit nicht weniger erpicht darauf, die Feinheiten des Kosmos zu entschl\u00fcsseln, und die KI ist zu einem Partner bei unserer Suche nach Antworten geworden.\u00a0<\/span><\/p>\n

Glaslinsen f\u00fcr Gigabytes<\/span><\/h2>\n

Das im fr\u00fchen 17. Jahrhundert erfundene Teleskop erm\u00f6glichte den Astronomen einen Blick in den Kosmos. <\/span><\/p>\n

Zum ersten Mal konnten menschliche Augen die Atmosph\u00e4re durchdringen.<\/span><\/p>\n

Zus\u00e4tzlich zur direkten Beobachtung von Himmelsobjekten durch Teleskope wurde die Menschheit geschickt darin, die Wechselwirkungen zwischen den Umlaufbahnen zu berechnen, was den franz\u00f6sischen Astronomen Urbain Le Verrier schlie\u00dflich dazu veranlasste, die Existenz von Neptun anhand der Umlaufbahn des Uranus vorherzusagen, bevor sie 1846 best\u00e4tigt wurde.\u00a0<\/span><\/p>\n

Mathematik und Astronomie sind seit Tausenden von Jahren eng miteinander verbunden, und es sind diese Berechnungen, bei denen sich die KI auszeichnet.\u00a0<\/span><\/p>\n

Der Start des Kepler-Weltraumteleskops im Jahr 2009 l\u00e4utete eine neue \u00c4ra der Erforschung extrasolarer Planeten ein. Kepler wurde mit der Aufgabe betraut, Exoplaneten - Planeten au\u00dferhalb unseres Sonnensystems - zu identifizieren, indem es die Helligkeit von mehr als 150 000 Sternen \u00fcberwachte und eine kolossale Menge an Daten an die Erde \u00fcbermittelte.\u00a0<\/span><\/p>\n

Obwohl w\u00e4hrend der Mission \u00fcber 2.600 Exoplaneten best\u00e4tigt wurden, analysieren die Forscher die Daten noch heute.\u00a0<\/span><\/p>\n

Im Jahr 2021, mehr als 10 Jahre nach dem Start des Teleskops, gab die NASA bekannt, dass ein KI-Modell den Forschern geholfen hat, 301 neu best\u00e4tigte Exoplaneten zu der Gesamtsammlung von 4.569 hinzuzuf\u00fcgen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Modell, ein tiefes neuronales Netz <\/span>namens ExoMiner<\/span><\/a>k\u00f6nnte diese vorgeschlagenen Exoplaneten zuverl\u00e4ssig validieren - ein Kunstst\u00fcck, das andernfalls eine langwierige manuelle Analyse erfordern w\u00fcrde.\u00a0<\/span><\/p>\n

Hamed Valizadegan, der Leiter des ExoMiner-Projekts, erkl\u00e4rte: \"Wenn ExoMiner sagt, dass etwas ein Planet ist, kann man sicher sein, dass es ein Planet ist. <\/span>ExoMiner ist hochpr\u00e4zise und in mancher Hinsicht zuverl\u00e4ssiger als bestehende maschinelle Klassifizierer und die menschlichen Experten, die es aufgrund der Verzerrungen, die mit der menschlichen Beschriftung einhergehen, nachahmen soll.\"<\/span><\/p>\n

Universelle Urspr\u00fcnge<\/span><\/h3>\n

Das westaustralische Outback ist die Heimat der <\/span>Murchison Widefield Array (MWA)<\/span><\/a>. <\/span><\/p>\n

Im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Teleskopen ist das MWA ein Radioteleskop, das die fr\u00fchen Radiowellen des Universums aufnimmt.\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"
Eines der vielen Arrays des MWA. Quelle: Wikipedia Commons<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Durch das Auffangen von Radiosignalen aus dem Weltraum gibt das MWA Einblicke in den Zustand des Universums vor fast 13 Milliarden Jahren. Das ist nicht ganz unproblematisch, denn die heutigen Funkst\u00f6rungen drohen die alten \u00c4u\u00dferungen des Universums zu \u00fcbert\u00f6nen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Durch den Einsatz von KI k\u00f6nnen Forscher filtern und differenzieren<\/a> zwischen Radiorauschen und dem Urgefl\u00fcster des Universums, was eine genauere Analyse erm\u00f6glicht.\u00a0<\/span><\/p>\n

Visualisierung von Himmelsobjekten<\/span><\/h3>\n

Die <\/span>Ereignishorizont-Teleskop<\/span><\/a> (EHT)-Projekt, das das erste Bild eines schwarzen Lochs aufnahm, verlie\u00df sich auf die KI-Verarbeitung, um seine Beobachtungen in etwas Klares und Koh\u00e4rentes umzuwandeln.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das EHT verbindet mehrere Teleskope aus der ganzen Welt zu einem einzigen Megateleskop.\u00a0<\/span><\/p>\n

Mit den vereinten Kr\u00e4ften mehrerer Teleskopanordnungen konnte das EHT das supermassive schwarze Loch im Zentrum der Milchstra\u00dfe beobachten. <\/span><\/p>\n

Die Umwandlung dieser Beobachtungen in ein genaues Bild erfordert maschinelles Lernen (ML), um die wahrscheinlichste Form und Gestalt aus den verf\u00fcgbaren Daten zu berechnen.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das ML-Modell, <\/span>PRIMO<\/span><\/a>analysierte die Eigenschaften von 30.000 simulierten schwarzen L\u00f6chern, um das untenstehende, weit verbreitete Bild zu erzeugen.<\/span><\/p>\n

\"\"
Das erste Bild eines Schwarzen Lochs wurde mit Hilfe von KI erstellt. Quelle: Even Horizon Teleskop<\/a>.<\/figcaption><\/figure>\n

Das Schwarze Loch hat sch\u00e4tzungsweise die 6,5 Milliardenfache Masse der Sonne.\u00a0<\/span><\/p>\n

KI entdeckt \"potenziell gef\u00e4hrlichen\" Asteroiden<\/span><\/h2>\n

Wir h\u00f6ren viel \u00fcber die Risiken der KI, aber was w\u00e4re, wenn sie uns vor einem t\u00f6dlichen Asteroiden retten w\u00fcrde?<\/p>\n

Forscher des k\u00fcnftigen Vera-Rubin-Observatoriums in Nordchile haben mit Hilfe von KI-Modellen k\u00fcrzlich einen potenziell gef\u00e4hrlichen Asteroiden entdeckt.\u00a0<\/span><\/p>\n

Das Vera-Rubin-Observatorium in Nordchile, das sich noch im Bau befindet, soll die leistungsf\u00e4higste Digitalkamera f\u00fcr astronomische Fotografie werden,\u00a0<\/span><\/p>\n

HelioLinc3D<\/span><\/a>, das f\u00fcr diese Entdeckung verantwortliche KI-Programm, wurde entwickelt, um die Bem\u00fchungen des Vera C. Rubin Observatoriums um die Entdeckung von Asteroiden zu unterst\u00fctzen. Das Modell wurde in einem Testlauf am ATLAS-Observatorium auf Hawaii eingesetzt.\u00a0<\/span><\/p>\n

Die KI enth\u00fcllte einen Asteroiden, der etwa 180 Meter (600 Fu\u00df) breit ist und den Namen 2022 SF289 tr\u00e4gt.\u00a0<\/span><\/p>\n