تغطية شاملة

"لقد أصبح علم الفلك رسميًا علم البيانات الضخمة - بعد الطب"

هكذا قال البروفيسور شرينيفاس كولكارني من قسم الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وأحد الفائزين بجائزة دان ديفيد ● ووفقا له، "يصبح الإنسان في الحلقة رتيبًا - إذا تمكنت الآلة من القيام بذلك بشكل أفضل، أعتقد أن الجميع سيكونون سعداء"

البروفيسور شرينيفاس كولكارني يحصل على جائزة دان ديفيد في مجال علم الفلك. تصوير: إسرائيل هداري
البروفيسور شرينيفاس كولكارني يحصل على جائزة دان ديفيد في مجال علم الفلك. تصوير: إسرائيل هداري

وقال البروفيسور شرينيفاس كولكارني، من قسم الفيزياء الفلكية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتيك)، في مقابلة مع موقع وموقع العلوم: "إن علم الفلك هو العلم الثاني الذي أصبح رسميًا علم البيانات الضخمة، بعد علم الأحياء". للناس وأجهزة الكمبيوتر.

فاز كولكارني بجائزة دان ديفيد لكونه شخصية رئيسية في الملاحظات الفلكية في المجال الزمني وعبر كامل نطاق الإشعاع الكهرومغناطيسي. بدأ وأدار مشروع PTF، وهو مسح سماوي كبير بحثًا عن مصادر فلكية عابرة ومتغيرة.

وتشير أسباب لجنة الجائزة إلى أن "أبحاثه قد أثرت المعرفة الإنسانية حول السماء المتغيرة، بما في ذلك اكتشاف وتوصيف الآلاف من الانفجارات النجمية - المستعرات الأعظم وما شابه ذلك". وقد تمت ملاحظة العديد من الأحداث التي تم اكتشافها بالتفصيل وفهمها أكثر من أي وقت مضى، حيث ساهم بعضها في تعريف أنواع جديدة تمامًا من الانفجارات التي لم يتم ملاحظتها من قبل".

الروبوت ليس لديه أي تحيزات

ووفقا لكوكلارني، فإن زيارة التلسكوب ستصبح قريبا شيئا من الماضي. ويقول: "إن أفضل طريقة لممارسة علم الفلك هي إخراج علماء الفلك من القبة".

"يصبح الإنسان في الحلقة رتيبًا، وإذا تمكنت الآلة من القيام بذلك بشكل أفضل، أعتقد أن الجميع سيكونون سعداء. الآلات جيدة لدراسة السماء، لأنها ليس لديها أي تصورات مسبقة عما سوف تجده." يقول كولكارني إن علماء الفلك: "ببساطة ليس لديهم الخيال لمعرفة ما الذي يبحثون عنه".

"في السنوات الثلاثين الماضية، تطور علم الفلك بسرعة. ينتج كل جيل جديد من الأجهزة بيانات أكثر 30 مرة في الثانية من الجيل السابق. وليس ذلك فحسب - فكل تجربة مصممة للإجابة على سؤال محدد، ولكن أثناء الملاحظات يتم إنشاء الكثير من البيانات بحيث يتم استخدام جزء منها فقط. ولذلك، هناك فرصة كبيرة لأولئك الذين يريدون تحليل هذه البيانات."

"تقوم مجموعتي حاليًا ببناء آلة تنتج المزيد من البيانات - مرفق زويكي العابر في جبل بلومر في كاليفورنيا. ستقوم بتصوير السماء بأكملها كل ثلاث ليال وتكرر ذلك مرارًا وتكرارًا."

وفي خطوة ثانية، قال كولكارني: “سيقوم برصد جزء واحد من السماء بشكل مكثف وينبهنا إلى أحداث المستعر الأعظم خلال ساعات، حتى نتمكن من إجراء ملاحظات إضافية من التلسكوبات الأخرى لدراسة ذلك المستعر الأعظم”. بمعنى آخر، لا تقوم أجهزتنا بجمع الكثير من البيانات فحسب، بل تقوم أيضًا بتحليلها والاستجابة لها بسرعة."

مثل معجزة

وقال كولكارني إن السبب الآخر وراء القدرة على الاستجابة بسرعة هو أن هناك توقعات أكثر بكثير اليوم مما كانت عليه قبل عشر سنوات. على سبيل المثال، إذا اكتشفت شيئًا ما في كاليفورنيا، وكانت الشمس على وشك الشروق، فيمكنك مشاهدته من هاواي."

"ثم تنشأ مشكلة لأنه لا توجد مراصد كبيرة بين هاواي وإسبانيا، ولكن بدأ بناء المراصد في الصين والهند. وهناك العديد من المراصد الصغيرة مثل تلك الموجودة في النقب (متسبيه رامون AB) وفي المحيط الأطلسي توجد مرافق جميلة في جزر الكناري. هناك أيضًا مراصد كبيرة في نصف الكرة الجنوبي - في جنوب إفريقيا وأستراليا ونيوزيلندا وتشيلي (لاس بالمز) وبالطبع هناك تلسكوبات في الفضاء أقل تأثراً بدورة النهار والليل".

وقال كولكارني: "ليس من غير المألوف اليوم العثور على بيانات من خمسة أو ستة تلسكوبات في ورقة علمية واحدة". "إنها مثل المعجزة، تكتشف شيئًا ما وترسل إشارات إلى المركبة الفضائية وتوجه تلسكوباتها نحو الجسم. يقوم شخص آخر في نيو مكسيكو بنقل النتائج في الوقت الفعلي من التلسكوبات الراديوية إليك - إنه جهد عالمي. أجد أنه من المثير جدا."

فهل البديل بين التلسكوبات الكبيرة والخوارزميات التي تحفر في البيانات الموجودة للعثور على الظواهر الطبيعية التي أفلتت من أيدي المراقبين الأصليين؟
"إن التلسكوبات الكبيرة تكلف الكثير من المال، والآن الكثير من المال، ولكن سيستمر بناؤها، وذلك بسبب مجموعة متنوعة من المشاكل التي تتطلب جمع الفوتونات من الأجسام العمياء. لا توجد معجزات هنا، كل ما تحتاجه هو بناء تلسكوب أكبر، ولكن هناك أكثر من طريقة للقيام بعلم الفلك. والخيار الآخر هو بناء أجهزة مخصصة للظاهرة التي تريد التحقق منها."

"كل هذه الأجهزة تنتج بيانات، وهي بالطبع متاحة لأي عالم يريد العثور على اكتشافات فيها، تتجاوز بكثير الأبحاث المحددة التي تم إنشاؤها من أجلها."

ما هو نوع التطور الذي يجب أن يمر به مجال علوم الكمبيوتر لمساعدة علم الفلك، حيث يتم استخدامه في المسح الجيني، على سبيل المثال؟ هل يمكن اعتماد التطورات من مجال المعلوماتية الحيوية إلى مجال علم الفلك؟
"لقد حقق مجال مسح الجينوم البشري تقدمًا بالفعل. الاتجاه السائد هو ليس فقط فحص جينات عدد قليل من الناس، بل جينات الجميع."

"في الوقت الحالي، تبلغ تكلفة تسلسل الجينوم البشري حوالي 5,000 دولار، والاتجاه هو الانخفاض إلى أقل من 1,000 دولار، وهو مبلغ سيتمكن الكثيرون في العالم المتقدم من تحمله من أجل معرفة الأمراض الجينية التي يحملونها. لها قيمة طبية. تنتج عمليات المسح هذه جبالاً من البيانات."

وبحسب كولكارني، "بالفعل اليوم، يعد حجم البيانات التي تنتجها الأجهزة الفلكية أكبر حجم من البيانات، حيث احتل موقع يوتيوب المركز الثاني، والبيانات التي تنتجها أجهزة مسح الجينات في المركز الثالث، وتويتر في المركز الرابع".

أغنى بكثير مما تصورنا

"أظهرت إحدى الدراسات أنه في غضون عقد من الزمن تقريبًا، ستتجاوز البيانات الناتجة عن عمليات مسح الجينات حجم البيانات الموجودة على YouTube وTwitter، وحتى معجل الجسيمات في CERN، الذي كان علماؤه يتعاملون مع جبال من المعلومات منذ فترة طويلة". سنوات، لن تترك سوى علامة صغيرة على حجم البيانات."

وقال كولكارني إن الخبر السار هو أن علم الفلك ينتج الكثير من البيانات. الخبر السيئ هو أن العلم يجب أن يُستنفد من كل هذه البيانات. وهذا يعطي فرصة للباحثين الشباب للبحث عن طرق جديدة للوصول إلى هذه البيانات. إنه عالم مختلف بالنسبة لهم عن العالم الذي نشأت فيه".

"في جامعة واشنطن وبيركلي وجامعة نيويورك، هناك أقسام لعلم الفلك متخصصة في علوم الكمبيوتر. حتى أن أحدهم اخترع اسمًا لها: Astro Informatics".

وفي الختام، قال البروفيسور كولكارني إن "السماء أغنى بكثير مما تخيلنا، ويجب على المرء دائمًا الاقتراب منها بشعور معين من الانفتاح".
تم نشر المقال لأول مرة على موقع People and Computers

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.