ИИ помог учёным улучшить качество снимка чёрной дыры

Международная группа астрофизиков использовала машинное обучение, чтобы повысить резкость знаменитого снимка сверхмассивной черной дыры, расположенной в центре галактики M87 или Мессье 87. На новом изображении видна центральная область, которая больше и темнее, окруженная ярким аккрецирующим газом в форме «тощего пончика».

Исследователи использовали разработанную ими технику машинного обучения PRIMO — интерферометрическое моделирование с главными компонентами. Она компенсирует недостающую информацию о наблюдаемом объекте для создания изображения, которое можно было бы увидеть с помощью одного гигантского радиотелескопа размером с Землю.

PRIMO опирается на словарное обучение, ветвь машинного обучения, которая позволяет компьютерам генерировать правила на основе больших наборов обучающих материалов. Например, если компьютеру подается серия различных изображений бананов — при достаточном обучении — он может определить, является ли неизвестное изображение бананом или нет.

С помощью PRIMO компьютеры проанализировали более 30 тыс. высокоточных смоделированных изображений аккрецирующего газа черных дыр. Симуляции охватывали широкий спектр моделей того, как черная дыра аккрецирует вещество, и искал общие закономерности в структуре изображений. Различные образцы структуры были отсортированы по тому, как часто они встречались в моделировании, а затем были смешаны для обучения алгоритма.

Ученые говорят, что визуализированное изображение, полученное с помощью машинного обучения, согласуется с данными наблюдений Телескопа горизонта событий (EHT) и теоретическими ожиданиями, включая яркое кольцо излучения, которое, как ожидается, будет вызвано падением горячего газа в черную дыру.

Первое изображение сверхмассивной черной дыры было опубликовано в 2019 году. Исследователи из коллаборации Телескопа горизонта событий использовала сеть из семи отдельных радиотелескопов по всему миру для сбора данных о M87, создав «телескоп размером с Землю». В прошлом году та же группа ученых показала, как выглядит черная дыра в центре Млечного Пути.

Ещё кое-что из мира науки:

• Курсор мыши может немало рассказать о нашей психике
• Человекоподобный робот научился говорить на четырёх языках

По инф. hightech.fm