Un astrofizician îi onorează pe cetățenii de știință în era datelor mari

Coperta The Crown & the Cosmos

Mulțimea și Cosmosul
Chris Lintott
Oxford University, 24,95 USD

Astrofizicianul Chris Lintott a avut o problemă la mijlocul anilor 2000. El a vrut să știe dacă chimia formării stelelor variază în diferite tipuri de galaxii. Dar mai întâi trebuia să trimită imagini cu sute de mii de galaxii pentru a aduna o probă adecvată pentru a fi studiată. Sarcina ar dura multe luni, dacă nu mai mult pentru o persoană, iar computerele de la acea vreme nu erau la înălțime. Așa că Lintott și colegii au apelat la public pentru ajutor.

Grupul a lansat Galaxy Zoo în 2007. Site-ul a cerut voluntarilor să clasifice galaxiile după formă – spirală sau eliptică. Interesul pentru proiect a fost copleșitor. În prima zi, atât de mulți oameni s-au conectat încât serverul care găzduia imaginile s-a prăbușit. Odată ce dificultățile tehnice au fost rezolvate, peste 70.000 de clasificări de imagini au venit în curând în fiecare oră. Și după cum avea să învețe Lintott, amatorii erau la fel de buni ca și profesioniștii la clasificarea galaxiilor.

Succesul Galaxy Zoo a ajutat la trezirea altor oameni de știință asupra potențialului de a recruta cetățeni de știință online pentru a verifica volume mari de tot felul de date. Asta a dus la nașterea Zooniverse, o platformă online care permite oricui să participe la știința reală. Proiectele de pe platformă le cer voluntarilor să facă totul, de la digitizarea înregistrărilor scrise de mână de la navele de cercetare până la identificarea animalelor surprinse de camere până la sortarea datelor telescopului pentru a găsi semne de exoplanete.

În Mulțimea și Cosmosul, Lintott, care a cofondat Zooniverse, împărtășește experiențele sale cu știința cetățenească. Cartea nu este o relatare a istoriei Galaxy Zoo și Zooniverse. Este mai degrabă o odă către știința cetățenească. Lintott celebrează succesele, explorând modalitățile în care amatorii pot contribui la știință și modul în care această contribuție s-ar putea schimba pe măsură ce inteligența artificială ajunge din urmă cu anumite tipuri de inteligență umană.

În niciun caz, Galaxy Zoo nu a fost primul proiect de știință cetățenească. După cum explică Lintott, rădăcinile științei cetățenești datează cel puțin din secolul al XVIII-lea. Chiar și Charles Darwin a beneficiat de observațiile aduse de o rețea largă de oameni. Mulțimea și Cosmosul se concentrează pe importanța oamenilor de știință cetățeni în era datelor mari și se lipește în mare măsură de ceea ce Lintott știe cel mai bine: astrofizică și astronomie.

Cartea studiază o gamă largă de subiecte spațiale, oferind imagini de ansamblu actualizate și accesibile despre exoplanete, supernove, galaxii și energia întunecată, forța misterioasă care determină accelerarea expansiunii universului. Lintott este un ghid informat și plin de duh. Umorul său ajută la conducerea poveștii și chiar apare în numeroase note de subsol. După ce a descris cum termină adesea discuțiile cu ideea că, în viitor, universul va deveni probabil „un gol aproape gol, o mare mare de spațiu care se extinde pentru totdeauna în și mai mult neant”, el glumește: „Îmi place să trimit. un public fericit acasă.”

Așa cum viitorul universului poate părea sumbru, la fel ar putea și viitorul unor forme de știință cetățeană. Când Lintott a înrolat pentru prima dată voluntari care să ajute să treacă printr-un potop de imagini ale galaxiilor, computerele erau groaznice în sarcini care necesitau abilități de recunoaștere a modelelor. Dar vremurile s-au schimbat. Abilitățile algoritmilor de învățare automată privind sarcinile vizuale se îmbunătățesc, iar cercetătorii sunt pe punctul de a automatiza multe locuri de muncă care necesită mult timp, adesea plictisitoare. De fapt, unele proiecte Zooniverse de astăzi cer oamenilor de știință cetățeni să clasifice datele ca o modalitate de a acumula seturi mari de date pentru a ajuta la formarea algoritmilor bazați pe mașini. Pe măsură ce inteligența artificială continuă să se îmbunătățească, va veni un moment în care serviciile cetățenilor de știință nu vor mai fi necesare?

Voorwerp al lui Hanny
Voorwerp al lui Hanny, pata de gaz colorată în verde în jumătatea de jos a imaginii telescopului spațial Hubble, a fost descoperită de un om de știință cetățean.NASA, ESA, W. Keel/Univ. din Alabama, echipa Galaxy Zoo

Lintott nu crede asta. El prezice că oamenii și mașinile vor continua să lucreze cot la cot și, cel puțin pentru viitorul apropiat, oamenii de știință vor fi în continuare necesari pentru a ajuta la formarea algoritmilor de învățare automată. Dar el își imaginează și acești voluntari să facă și alte contribuții importante. De exemplu, el susține că atunci când se uită prin grămezi aparent nesfârșite de imagini sau înregistrări istorice sau chiar grafice de date, acești amatori sunt în cea mai bună poziție pentru a observa ceva rar sau neobișnuit; experții tind să fie prea concentrați pe sarcina în cauză și este posibil ca computerele să nu fie instruite să identifice ceva ieșit din comun.

Acesta a fost cazul în 2007, când un voluntar din Țările de Jos pe nume Hanny van Arkel a găsit o pată ciudată într-o imagine și a implorat oamenii de știință să investigheze. Numit Hanny’s Voorwerp (în olandeză pentru „obiect”), blob-ul este acum cunoscut a fi un nor mare de gaz care încă strălucește după ce a fost lovit de un jet de radiație din gaura neagră a unei galaxii din apropiere (SN: 23/12/17 & 06/01/18, str. 5). Cercetătorii au aflat că astfel de nori de gaz pot fi indicatori că o galaxie acum liniștită a fost activă nu cu mult timp în urmă (SN Online: 24.04.15).

Entuziasmul lui Lintott pentru știința cetățenească – și admirația sa față de talentele și tenacitatea oamenilor de știință cetățeni – este inspirator. Până la sfârșitul cărții, eram gata să mă înscriu la unele proiecte din Zooniverse.


Cumpără Mulțimea și Cosmosul de la Amazon.com. Science News este un participant la programul de asociații Amazon Services LLC. Vă rugăm să vedeți FAQ pentru mai multe detalii.