خلاصه
- ناسا و IBM با همکاری هم یک مدل هوش مصنوعی به نام «سوریا» ساختن که بهش میگن همزاد دیجیتال خورشید.
- این مدل با حجم خیلی زیادی از داده‌های ۹ سال فعالیت خورشید، که توسط فضاپیمای SDO ثبت شده، آموزش دیده.
- «سوریا» میتونه شراره‌های خورشیدی رو تا ۱۶ درصد دقیق‌تر پیش‌بینی کنه و حتی تا دو ساعت قبل از وقوع، محلش رو بگه.
- پیش‌بینی دقیق طوفان‌های خورشیدی برای محافظت از زیرساخت‌های مهم زمین مثل شبکه‌های برق، ماهواره‌ها و GPS حیاتیه.
- طوفان‌های خورشیدی میتونن خسارت‌های اقتصادی بزرگی (تا ۲.۴ تریلیون دلار در پنج سال) به بار بیارن.
شاید به زودی پیچیده‌ترین رازهای خورشید با کمک هوش مصنوعی فاش بشه. روز ۲۰ آگوست، شرکت IBM و ناسا از راه‌اندازی «سوریا» (Surya) خبر دادند؛ یک مدل بنیادی هوش مصنوعی برای خورشید. این ابزار هوش مصنوعی که با حجم زیادی از داده‌های فعالیت خورشیدی آموزش دیده، قراره به ما کمک کنه تا آب و هوای خورشیدی رو بهتر بفهمیم و شراره‌های خورشیدی رو با دقت پیش‌بینی کنیم. این شراره‌ها در واقع انفجارهای تشعشعات الکترومغناطیسی از ستاره ما هستند که هم برای فضانوردان توی مدار و هم برای زیرساخت‌های ارتباطی روی زمین خطرناک محسوب میشن.
این پروژه یک مدل مجازی خیلی پیشرفته و نوآورانه از خورشیده که فعالیت‌های پیچیده و پویای اون رو شبیه‌سازی میکنه. این مدل که بهش همزاد دیجیتال خورشید هم میگن، در واقع یک کپی واقعی نیست، بلکه یک تقلید مبتنی بر هوش مصنوعیه که با حجم غیرقابل تصوری از داده‌های ماهواره‌ها و ماموریت‌های خورشیدی ناسا کار میکنه.
سوریا چطور آموزش دیده؟
این مدل که اسمش «سوریا» از یک کلمه سانسکریت به معنی «خورشید» گرفته شده، با استفاده از تصاویر ۹ سال فعالیت خورشید که توسط فضاپیمای رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا (SDO) ثبت شده، آموزش دیده.
فضاپیمای SDO که در ارتفاع ۲۲٬۲۰۰ مایلی (۳۵٬۸۰۰ کیلومتری) به دور زمین میچرخه، بیشتر از ۱۵ ساله که مثل یک اسب کاری، فعالیت‌های خورشید رو زیر نظر داره. حالا این مدل جدید هوش مصنوعی قراره از تصاویر این فضاپیما نهایت استفاده رو ببره و الگوهای پنهان توی اونها رو پیدا کنه. این الگوها میتونن به پیش‌بینی شراره‌های خورشیدی، سرعت باد خورشیدی و ظهور مناطق فعالی که باعث فوران‌های خورشیدی میشن، کمک کنن. جالبه بدونید که مدل سوریا با یک مجموعه داده عظیم آموزش دیده و تصاویری رو هضم کرده که ۱۰ برابر بزرگتر از داده‌های آموزشی استاندارد هوش مصنوعی بودند.
کوین مورفی، مدیر ارشد داده‌های علمی در مقر ناسا توی واشنگتن، در بیانیه‌ای گفته: «با توسعه یک مدل بنیادی که بر اساس داده‌های هلیوفیزیک ناسا آموزش دیده، تحلیل پیچیدگی‌های رفتار خورشید رو با سرعت و دقت بی‌سابقه‌ای آسان‌تر میکنیم». او اضافه کرده: «این مدل درک گسترده‌تری از چگونگی تاثیر فعالیت خورشیدی بر سیستم‌ها و فناوری‌های حیاتی که همه ما روی زمین به اونها متکی هستیم، فراهم میکنه».
سوریا چه توانایی‌هایی داره؟
توی آزمایش‌های اولیه، سوریا تونست قدرت شراره‌های خورشیدی رو تا ۱۶ درصد بیشتر از روش‌های قبلی پیش‌بینی کنه. برای اولین بار، این مدل به پژوهشگران این امکان رو داد که پیش‌بینی کنن یک شراره قراره کجا اتفاق بیفته، اون هم تا دو ساعت قبل از وقوع. چنین اطلاعات به‌موقعی میتونه پیش‌بینی اثرات آب و هوای فضایی روی زمین رو بهتر کنه و به اپراتورهای زیرساخت‌های حیاتی کمک کنه تا برای پیامدهای احتمالی بهتر آماده بشن.
چرا پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی مهمه؟
هدف اصلی این پروژه، بالا بردن توانایی ما برای پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی (که به اونها پرتاب جرم تاجی یا CME هم میگن) است. این فوران‌های عظیم از سطح خورشید میتونن ذرات پرانرژی رو با سرعت شگفت‌انگیزی به فضا پرتاب کنن. این پدیده‌ها با اینکه شفق‌های قطبی زیبایی روی زمین ایجاد میکنن، اما یک تهدید بزرگ برای زیرساخت‌های مدرن ما به حساب میان.
- خاموشی‌های رادیویی: شراره‌های خورشیدی قدرتمند میتونن باعث خاموشی‌های رادیویی در بخش‌های بزرگی از کره زمین بشن که روی ترافیک هوایی و دریایی تاثیر میذاره.
- آسیب به ماهواره‌ها: پرتاب گاز داغ از جو خورشید که بهش پرتاب جرم تاجی (CME) میگن، میتونه با ایجاد اختلال در میدان مغناطیسی زمین، طوفان‌های ژئومغناطیسی به راه بندازه. این طوفان‌ها میتونن ماهواره‌ها رو از مدار خارج کنن و به قطعات الکترونیکی اونها آسیب بزنن.
- قطعی برق: این طوفان‌ها همچنین میتونن شبکه‌های برق رو از کار بندازن.
- اختلال در GPS: سیگنال‌های GPS هم میتونن به اندازه‌ای مختل بشن که مسیریابی دقیق غیرممکن بشه.
تا امروز، پیش‌بینی‌کننده‌های آب و هوای فضایی توانایی محدودی برای هشدار دادن به اپراتورهای فناوری در مورد زمان و قدرت یک شراره یا CME داشتن. شرکت بیمه لویدز تخمین میزنه که اختلالات ناشی از آب و هوای فضایی میتونه برای اقتصاد جهانی تا ۲.۴ تریلیون دلار در یک دوره پنج ساله هزینه داشته باشه. حتی یک طوفان خورشیدی به تنهایی میتونه خسارتی معادل ۱۷ میلیارد دلار به بار بیاره.
خوان برنابه-مورنو، مدیر تحقیقات IBM در اروپا، بریتانیا و ایرلند، توی همون بیانیه‌ای گفته: «همونطور که برای رویدادهای آب و هوایی خطرناک آماده میشیم، باید برای طوفان‌های خورشیدی هم همین کار رو انجام بدیم». او اضافه کرده: «سوریا به ما توانایی بی‌سابقه‌ای برای پیش‌بینی اتفاقات آینده میده و این فقط یک دستاورد تکنولوژیکی نیست، بلکه یک گام حیاتی برای محافظت از تمدن فناورانه ما در برابر ستاره‌ای است که به ما زندگی میده».
یک پروژه متن‌باز برای همه
ناسا و IBM این مدل را از طریق پلتفرم یادگیری ماشین متن باز Hugging Face در دسترس پژوهشگران سراسر جهان قرار دادند. اونها امیدوارن که فیزیکدانان خورشیدی و متخصصان آب و هوای فضایی از سراسر دنیا از این مدل برای توسعه برنامه‌های تخصصی و ابزارهای جدید برای تحقیقات فیزیک خورشیدی استفاده کنن. این مدل بخشی از یک همکاری گسترده‌تر بین ناسا و IBM است که کاربردهای هوش مصنوعی رو برای پیشبرد درک ما از سیاره‌مون و کل منظومه شمسی بررسی میکنه.
پژوهشگران امیدوارن که ماموریت‌های فضایی آینده، که میتونن خورشید رو از زوایای مکملی نسبت به SDO رصد کنن، به بهبود پیش‌بینی‌های آب و هوای فضایی کمک کنن. اما فعلا به نظر میرسه هوش مصنوعی بهترین شانس رو برای سرعت بخشیدن به آمادگی در برابر آب و هوای فضایی داره.
دیدگاهتان را بنویسید