211service.com
Przyszłość astronomii po osobliwości
Jest prawdopodobne, że za dwadzieścia lat większość astronomów nigdy nie zbliży się do najnowocześniejszego teleskopu, mówi Ray Norris z Organizacji Badań Naukowych i Przemysłowych Wspólnoty Narodów w Epping w Australii. Tak zaczyna się fascynująca dyskusja o przyszłości najstarszej nauki ludzkości.
Norris maluje optymistyczny obraz. Dla niego przyszłość jest wypełniona automatyzacją, która ułatwi pracę astronomom. Mówi na przykład, że za dwadzieścia lat: oczekuję, że będę w stanie kliknąć obiekt w gazecie i zobaczyć jego obraz na wszystkich długościach fal. Dane te będą dostarczane mniej więcej automatycznie przez nową generację inteligentnych teleskopów, które kalibrują i edytują dane na bieżąco, a następnie przesyłają je do wirtualnego obserwatorium, do którego każdy ma dostęp.
Zadaniem astronomów będzie teoretyzowanie na temat tych danych, poszukiwanie w nich wzorców i obserwowanie, jak wyjaśniają one niektóre problemy i tworzą inne. Mogą wtedy zasugerować, jakie inne dane zebrać.
To powinno zwolnić większość ich czasu. Norris mówi, że czas, który nie został spędzony na majstrowaniu przy montażu ekwitorialnym i ściereczkach do soczewek, pozwoli im lepiej nawiązać kontakt z publicznością, która wypłaca ich pensje.
To z pewnością rozsądna zmiana w stosunku do tego, co robią dzisiaj astronomowie, ale czy Norris zaszedł wystarczająco daleko?
Jedyną rzeczą, której nie bierze pod uwagę, jest nowo odkryta zdolność komputerów do analizowania danych w sposób całkowicie niedostępny dla ludzi.
W zeszłym roku rozwinęli się Hod Lipson i koledzy z Cornell University algorytm genetyczny zdolny do przesiewania danych w poszukiwaniu praw fizyki, które za nim stoją .
I wydaje się, że to działa. Ci goście wygenerowali mnóstwo danych, śledząc ruch rzeczy, takich jak proste oscylatory harmoniczne i chaotyczne podwójne wahadła. Następnie uruchamiają swój algorytm na surowych danych - nie na wypielęgnowanych rzeczach, ale na pomiarach brodawek.
Ich oszałamiający wynik jest taki, że ich algorytm wyprowadził z tych danych prawa ruchu Newtona, bez pomocy z zewnątrz. Od tego czasu są zasypywani prośbami o uwolnienie ich algorytmu na innych zestawach danych. Oni nawet założyć stronę internetową gdzie każdy może sam spróbować.
To całkiem otwiera oczy. Jednym z problemów jest to, że algorytm nie zawsze podaje dobrze znane wyniki, takie jak prawa Newtona. A to sprawia, że naukowcy zaczynają się zastanawiać nad ujawnionymi przez nią matematycznymi zależnościami. Co mieli na myśli? Jak należy je interpretować? Czy są ważne?
Powinno to zainteresować astronomów nie tylko. Jak zaznacza Norris, astronomowie są w trakcie automatyzacji swojej pracy, do tego stopnia, że jedynym zadaniem, jakie im pozostało, jest analiza danych.
A jednak praca Lipsona w Cornell wskazuje, że nawet to można zautomatyzować.
To, czego Norris nie wziął pod uwagę, to to, co się stanie, gdy algorytm Lipsona lub coś podobnego zostanie ustawiony do pracy na korpusie danych w Wirtualnym Obserwatorium.
Istnieje prawdopodobieństwo, że algorytmy te staną się potężnymi narzędziami do odkrywania relacji w danych, które trudno byłoby wyodrębnić ludziom. To pozostawia astronomom zadanie zastanawiania się nad wynikami, czasami je rozumiejąc, ale być może częściej, nie wiedząc, co oznaczają nowo odkryte relacje ani dlaczego się utrzymują.
Jest to scenariusz typu post osobliwości, w którym maszyny dokonują odkryć w tempie, za którym ludzie nie mogą nadążyć.
Oczywiście astronomowie nie są jedynymi naukowcami, którzy czekają na ten los. Ale jako ci, którzy już mniej lub bardziej zautomatyzowali swoją pracę, prawdopodobnie będą pierwszymi, którzy się z tym zmierzą.
Ciekawie będzie obserwować, jak sobie radzą. Ale do tego czasu będzie już za późno na inne nauki.
Nr ref.: arxiv.org/abs/1009.6027 : Astronomia nowej generacji