Канадские студенты разработали ML-модель для выявления сигналов из космоса

Ученые разработали метод машинного обучения, который может исследователям отфильтровать помехи и более эффективно обнаруживать необычные радиосигналы из космоса, способствуя поиску внеземного разума.

Программы поиска внеземного разума (SETI) десятилетиями использовали радиотелескопы для обнаружения космических сигналов. Однако, этот поиск осложнился из-за развития технологий, которые могут генерировать ложноположительные идентификации, требующие большого количества времени для фильтрации из больших наборов данных.

Учёные института SETI смоделировали множество сигналов, внедрили их в реальные наблюдения и обучили ML-систему классифицировать эти симуляции. Часть автоэнкодера обучается как на реальных наблюдениях, так и на симуляциях при воссоздании исходных входных данных, что помогает специалистам выделять характерные особенности входного изображения. Вместе это помогает создать эффективный алгоритм обнаружения аномалий.

В исследовании под руководством Питера Ма, студента 3 курса физико-математического факультета Университета Торонто, использовались наблюдения 820 звезд в виде 115 млн. фрагментов данных. ML-модели, разработанные командой с использованием библиотеки машинного обучения TensorFlow и библиотеки Python Keras, выявили около 3 млн. представляющих интерес сигналов. Затем набор был сокращён до 20 515 сигналов, что более чем в 100 раз меньше, чем в предыдущем анализе того же набора данных.

Учёные выявили 8 ранее необнаруженных сигналов, хотя в последующих наблюдениях эти сигналы не отобразились. Авторы предполагают, что их метод можно применить к другим большим наборам данных для ускорения SETI и аналогичных опросов, основанных на данных.

Другие разработанные ML-приложения в SETI включают:

• общий классификатор сигналов для наблюдений, полученных на массиве телескопов Аллена и на сферическом радиотелескопе с 500-метровой апертурой;
• идентификаторы радиочастотных помех на основе сверточных нейронных сетей;
• алгоритмы обнаружения аномалий.

«SETI стремится найти доказательства разумной жизни в космосе с помощью «техносигнатур», созданных технологией учёных. Обнаружение однозначной техносигнатуры продемонстрирует существование внеземного разума (ETI), поэтому это представляет большой интерес как для ученых, так и для широкой общественности», - сказали исследователи.