AI & computing › AI-gestuurde wetenschappelijke ontdekkingen
AI brengt voor het eerst de hele hemel in kaart met ultraviolet licht
Een team AI-agents van Anthropic heeft voor het eerst de volledige nachthemel in kaart gebracht in ultraviolet licht. Het project, geleid door astrofysicus Brice Ménard van Johns Hopkins University, laat zien hoe kunstmatige intelligentie tijdrovend astronomisch werk kan overnemen dat onderzoekers vaak laten liggen.
Waarom een kaart in ultraviolet licht?
Zichtbaar licht toont ons sterren en planeten, maar ultraviolet (UV) licht onthult iets anders: stof dat oplicht doordat het bestraald wordt door jonge, hete sterren. Zo worden wolken rond pasgeboren sterren zichtbaar, net als de resten van sterren die ooit explodeerden als supernova. Een complete kaart van de hemel in UV-licht bestond tot nu toe niet. De reden is simpel: de ozonlaag van de aarde houdt het grootste deel van het ultraviolette licht uit de ruimte tegen. Alleen vanuit de ruimte zelf is dit licht goed te meten. NASA's GALEX-missie, actief tussen 2003 en 2013, kwam al een heel eind: die satelliet fotografeerde ongeveer tweederde van de hemel in UV-licht. Maar GALEX sloeg bewust de helderste sterrenvormingsgebieden over, omdat te veel licht de gevoelige detectoren kon beschadigen. Daardoor bleven juist de interessantste plekken van de hemel onbelicht.
AI-agents doen het saaie werk
Om die gaten te dichten, zette Anthropic zijn onderzoeksproject Claude Science in: een verzameling AI-agents die zelfstandig wetenschappelijk werk uitvoeren. De agents doorzochten data van meerdere ruimtemissies, downloadden de relevante bestanden, kalibreerden de metingen zodat ze onderling vergelijkbaar werden, en voegden alles samen tot één doorlopende kaart. Dat soort werk – gegevens uit verschillende bronnen bij elkaar sprokkelen en schoonmaken – is precies het type taak waar menselijke onderzoekers vaak geen tijd voor vrijmaken, aldus Ménard. Hij vermoedt dat veel wetenschappers vergelijkbare projecten al jaren voor zich uitschuiven, simpelweg omdat het te arbeidsintensief is om handmatig te doen.
Gaten opvullen met inpainting
Voor de stukken hemel waar helemaal geen UV-data beschikbaar was, gebruikte het systeem van samenwerkende agents een techniek die inpainting heet. Daarbij leert een model patronen uit de wél beschikbare data en gebruikt het die kennis om te voorspellen hoe de ontbrekende stukken er waarschijnlijk uitzien. Bij tests kwamen deze voorspellingen gemiddeld ongeveer tien procent af van de werkelijke metingen op plekken waar die wél bekend waren. Dat is geen perfecte wetenschap, maar wel bruikbaar genoeg om als uitgangspunt te dienen.
De kaart is vooral bedoeld als lesmateriaal en als bewijs van concept: het laat zien dat een groep AI-agents zelfstandig een compleet, bruikbaar wetenschappelijk product kan opleveren. Voor de AI-gestuurde wetenschappelijke ontdekkingen waar Anthropic op inzet, is dit een voorbeeld van hoe kunstmatige intelligentie niet zelf nieuwe natuurwetten ontdekt, maar wel het tijdrovende voorbereidende werk uit handen neemt. Daardoor houden astronomen meer tijd over voor de interpretatie van data, in plaats van het verzamelen en opschonen ervan.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Dit project laat zien dat AI-agents niet alleen teksten of code kunnen produceren, maar ook zelfstandig grootschalige wetenschappelijke datasets kunnen bouwen uit verspreide, rommelige bronnen. Als dit soort geautomatiseerd 'opruimwerk' breder wordt toegepast, kunnen onderzoekers zich meer richten op het interpreteren van resultaten in plaats van het verzamelen van data. Dat kan vooral vakgebieden met veel ongebruikte archiefdata, zoals astronomie, een flinke impuls geven.
- Ultraviolet licht
- Licht met een kortere golflengte dan zichtbaar licht, dat onder meer wordt uitgezonden door hete, jonge sterren en dat gebruikt wordt om stof en sterrenvorming zichtbaar te maken.
- Inpainting
- Een techniek waarbij een model patronen leert uit bestaande data om ontbrekende stukken van een beeld of dataset aan te vullen.
- Ozonlaag
- De laag in de dampkring die schadelijke ultraviolette straling van de zon grotendeels tegenhoudt, waardoor UV-waarnemingen van de ruimte alleen vanuit satellieten mogelijk zijn.
- AI-agent
- Een kunstmatige-intelligentiesysteem dat zelfstandig taken kan plannen en uitvoeren, zoals het zoeken, downloaden en verwerken van data, zonder dat een mens elke stap aanstuurt.
- GALEX-missie
- Een ruimtetelescoop van NASA die tussen 2003 en 2013 ongeveer tweederde van de hemel in ultraviolet licht in kaart bracht.
- Sterrenvormingsgebied
- Een gebied in de ruimte waar uit gas- en stofwolken nieuwe sterren ontstaan, vaak zeer helder in ultraviolet licht.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
