Με κοινή χρηματοδότηση από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF) και το Ίδρυμα Simons στις ΗΠΑ, η εξαιρετικά ανταγωνιστική επιχορήγηση εγκαινιάζει δυο Εθνικά Ινστιτούτα Ερευνών ΑΙ στην Αστρονομία που θα αναπτύξουν μια νέα σειρά αστρονομικών εργαλείων αξιοποιώντας τις μοναδικά ισχυρές ικανότητες της τεχνητής νοημοσύνης, έτσι ώστε να βοηθήσουν και να επιταχύνουν την κατανόηση του σύμπαντος από την ανθρωπότητα.
Τα δυο νέα Ινστιτούτα AI για τις αστρονομικές επιστήμες είναι το NSF-Simons AI Institute for Cosmic Origins (NSF-Simons CosmicAI), με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ώστιν και το NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI), με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Northwestern, την ηγεσία του οποίου αναλαμβάνει η κορυφαία Ελληνίδα αστροφυσικός Βίκυ Καλογερά. Συν-κύριος ερευνητής είναι ακόμη ένας Έλληνας, ο Άγγελος Κατσάγγελος.
Η Δρ Καλογερά είναι πρωτοπόρος θεωρητικός στη μελέτη των βαρυτικών κυμάτων, την εκπομπή των ακτινών Χ από τα συμπαγή διπλά συστήματα και τη συνένωση των διπλών συστημάτων αστέρων νετρονίων. Στο νέο ινστιτούτο SkAI η Ελληνίδ α επιστήμονας θα ενώσει ερευνητές από πολλά πεδία στην ανάπτυξη καινοτόμων, αξιόπιστων εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης για την αστρονομία, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για την επιδίωξη πρωτοποριακών ανακαλύψεων αναλύοντας μεγάλα σύνολα δεδομένων και πολλά άλλα.
Φωτό: Weinberg College of Art & Sciences/Eileen Molony
Για τις άνευ προηγουμένου μεγάλες παρατηρήσεις που ετοιμάζονται, μεταξύ άλλων και από το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin στη Χιλή, οι αστρονόμοι θα απαιτήσουν εξυπνότερα, πιο αποτελεσματικά εργαλεία για να επιταχύνουν την εξόρυξη και την ερμηνεία ολοένα και πιο μεγάλων συνόλων δεδομένων. Το SkAI θα διαδραματίσει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη και την βελτίωση αυτών των εργαλείων.
«Είμαι ενθουσιασμένη που έχω αυτή την ευκαιρία να συνεργαστώ με την εκπληκτική διεπιστημονική, πολυθεσμική ομάδα μας, ώστε να επιταχύνουμε την επανάσταση με γνώμονα τα δεδομένα που θα φέρουν οι ευρείες και βαθιές έρευνες στον τομέα της αστρονομίας», είπε η Δρ Καλογερά σε σχετικό δελτίο τύπου. «Θα μεταμορφώσουμε την αστροφυσική μας κατανόηση σε ένα τεράστιο εύρος κλίμακας, από τα αστέρια μέχρι τους εξελισσόμενους γαλαξίες στους οποίους ζουν, μέχρι τις μαύρες τρύπες που σχηματίζουν και την σκοτεινή ύλη του σύμπαντος με την κοσμολογική της προέλευση».
Η Δρ Καλογερά είναι Διακεκριμένη Καθηγήτρια Φυσικής και Αστρονομίας στο Weinberg College of Arts and Sciences και διευθύντρια του Northwestern’s Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA). Ο Δρ Κατσάγγελος είναι καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών στη Σχολή Μηχανικών McCormick, συνδιευθυντής του Κέντρου Επιστημονικών Μελετών στις Τέχνες και έχει εμπειρία στην επιστήμη των υπολογιστών και στην ακτινολογία.
Μια σημαντική ερευνητική κοινότητα
Στο Northwestern, το Ινστιτούτο SkAI περιλαμβάνει 14 μέλη ΔΕΠ από όλο το Weinberg College και το Northwestern Engineering. Σε κεντρική τοποθεσία στο Ιλινόις, το SkAI θα ενώσει 83 ερευνητές από 25 οργανισμούς-εταίρους και θα λειτουργήσει ως ένας διεπιστημονικός σύνδεσμος που θα επιταχύνει την έρευνα της τεχνητής νοημοσύνης στην αστρονομία και θα βοηθήσει στην εκπαίδευση ενός διαφορετικού εργατικού δυναμικού.
«Το SkAI αντιπροσωπεύει μια μοναδική και συναρπαστική ευκαιρία για την κοινότητα της τεχνητής νοημοσύνης στο Northwestern και τα συνεργαζόμενα ιδρύματά της να επιτύχουν θεμελιώδεις ανακαλύψεις σε διάφορους επιστημονικούς τομείς, όπως μοντέλα παραγωγής, αρχιτεκτονικές με πληροφόρηση αστροφυσικής και ερμηνεύσιμες αρχιτεκτονικές και ποσοτικοποίηση αβεβαιότητας», δήλωσε ο Δρ Κατσάγγελος. «Τέτοιες σημαντικές πρόοδοι απαιτούν τις συνέργειες που προκύπτουν από την δομή ενός διεπιστημονικού ινστιτούτου. Ως το πρώτο Εθνικό Ερευνητικό Ινστιτούτο Τεχνητής Νοημοσύνης στο Northwestern, θα οδηγήσουμε έναν μετασχηματισμό που θα φέρει το πανεπιστήμιο στην πρώτη γραμμή της έρευνας και της τεχνολογίας. Αυτή είναι μια συναρπαστική στιγμή για τους ερευνητές AI στο Northwestern.»
Οι βασικοί εταίροι του Northwestern είναι το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, το Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign και το Εθνικό Κέντρο Εφαρμογών Υπερυπολογιστών, με άλλους εταίρους από το Εθνικό Εργαστήριο Argonne, το Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντή Fermi, το Πανεπιστήμιο του Ιλινόις του Σικάγο, το Πλανητάριο Adler και το Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison, καθώς και πολλά προπτυχιακά εκπαιδευτικά και ερευνητικά ιδρύματα και οργανισμούς βιομηχανίας και τέχνης. Η ομάδα αποτελείται από ερευνητές από διαφορετικά υπόβαθρα, συμπεριλαμβανομένων ειδικών στην αστροφυσική, την βασική τεχνητή νοημοσύνη, την εκπαίδευση, την ηθική, την μηχανική λογισμικού και τις τέχνες.
Ανακαλύψεις που βασίζονται σε δεδομένα
Κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας, το Παρατηρητήριο Vera C. Rubin θα ξεκινήσει το Legacy Survey of Space and Time (LSST) που θα παραγάγει τις πιο πλατιές, βαθύτερες εικόνες του νότιου ουρανού και θα δημιουργήσει την πρώτη βαθιά, πολύχρωμη ταινία, που δείχνει πώς αλλάζει ο ουρανός με την πάροδο του χρόνου. Το έργο θα παράγει δεκάδες terabytes δεδομένων κάθε νύχτα που θα περιέχουν πιθανώς απαντήσεις για τα πιο άπιαστα μυστικά του σύμπαντος, όπως την φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας, τον σχηματισμό των γαλαξιών και την δημιουργία στοιχείων από αστέρια και οι εκρήξεις τους.
Ενώ έρευνες όπως το LSST υπόσχονται μετασχηματιστικές προόδους στην αστροφυσική και την κοσμολογία, απαιτούν επίσης από τους ερευνητές να επεξεργαστούν μια άνευ προηγουμένου ποσότητα αστροφυσικών πληροφοριών. Νέα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης θα είναι ζωτικής σημασίας για την αντιμετώπιση αυτής της εξαιρετικής πρόκλησης. Για να βοηθήσει την προσπάθεια, το Ινστιτούτο SkAI θα αναπτύξει και θα προσφέρει καινοτομίες στην διασταύρωση της αστρονομίας και της τεχνητής νοημοσύνης που μεταμορφώνουν την ταχύτητα και την αξιοπιστία των προσομοιώσεων και βελτιστοποιούν το σχεδιασμό οργάνων και ερευνών.
Η επιστημονική ανακάλυψη και η επεξεργασία δεδομένων δεν είναι οι μόνοι στόχοι του Ινστιτούτου SkAI. Όλα τα εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης που θα αναπτυχθούν στο ινστιτούτο θα είναι ανοιχτού κώδικα, για χρήση από όλη την κοινότητα για έρευνα στην αστρονομία και όχι μόνο. Το νέο ινστιτούτο θα εξουσιοδοτήσει επίσης ολόκληρη την αστρονομική κοινότητα να χρησιμοποιεί εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης αιχμής για την αντιμετώπιση ταχέως εξελισσόμενων προκλήσεων και για την εκπαίδευση μιας ηθικά συνειδητοποιημένης και ποικιλόμορφης γενιάς διεπιστημονικών ηγετών.
