Как да се присъединим към програмата, за да намерим нови звезди

<

Как да направим научно откритие, без да напускаме дома си, и да намерим нова планета по-бърза от НАСА.

Съвременните научни изследвания произвеждат толкова много нови данни, че средният учен не може да ги обработи. И компютрите все още не могат да се сравняват с човешкото зрение по отношение на възприятието. Какво да правим Привличайте доброволци. Британският астроном Робърт Симпсън (Robert Simpson) разказва как проектът Zooniverse помага на милиони доброволци от цял ​​свят да участват в научни дейности: картографиране на Млечния път, търсене на екзопланети, преброяване на слоновете и определяне на видовете ракови клетки.

- Какво представлява проектът Zooniverse?

- Създаваме проекти за краудсорсинг: публикуваме данни в свободен достъп, обикновено снимки, понякога видео или звук, и след това молим доброволците да правят изследвания, които те обикновено дават на студентите. Това помага да се обработи огромно количество информация с висока скорост, което означава, че учените могат да се концентрират върху сложната аналитична част от изследването.

- Това е, основно, вие давате досадна работа на доброволците?

- Да. Но най-удивителното е, че хората го харесват. Те работят, общуват се онлайн и правят открития. Това е характеристика на Zooniverse: ние не просто искаме някой да свърши работата за нас, ние даваме на всеки възможността да започнат свои собствени изследвания, използвайки нашата информация.

- Но има компютри, способни да изпълняват много сложни задачи. Какво може да забележи такъв човек, че компютърът не вижда?

- Много. По-точно, много. Един от проектите ни постави за задача доброволците да открият разликите между спиралните и елиптичните галактики. По това време компютрите не можаха да направят това. Всъщност компютрите не могат да направят това сега, ако не приложите данните, които сме събрали за машини за обучение. Компютърът е прав в 85% от случаите. Но останалите 15% включват най-интересните обекти с необичайна форма или цвят, има нещо малко над нормата. Хората могат да разпознаят тези обекти, но машините не могат, но са тези, които са най-ценни за науката. По същество компютрите не могат да правят точно тези малки неща, от които се нуждаем.

Има и добри новини: можем да научим компютрите да работят по-добре, като разчитаме на отговорите, получени с помощта на човек. Но ние продължаваме да изследваме необичайни, по-сложни галактики. Ето защо проектът ще продължи дейността си, защото хората винаги са необходими за трудни задачи.

Друг пример. Предишният ни проект, Planet Hunters, привлече хората да виждат данни за светлинните криви, получени от телескопа Kepler. Погледнахме 150 000 звезди, изучавайки излъчената светлина. Смисълът на действието е да забележи как минава планетата срещу звездата и да измерва спада в яркостта на светлината. Затъмнението ще покаже размера на планетата, скоростта на движение в орбита - огромно количество информация. За да направите това, просто трябва да погледнете звездата за много дълго време с помощта на добри инструменти.

Намерихте планета! Без вас не бихме знаели за неговото съществуване.

Сега NASA и специалистите, работещи с телескопа Kepler, използват компютърни алгоритми за обработка на данните и през годините са открили много планети. Но опитът ни с информация за галактиките казва, че може да има много подробности в данните от космоса, които хората ще забележат и компютрите няма да забележат, защото машините са програмирани да търсят стандартни събития. Намерихме планети, които пропуснахме в НАСА. Някои от тях са разположени по невероятен начин, те не могат да се видят с помощта на сетивата, но съществуват. Например, намерихме една от седемте планети в система, подобна на Слънчевата. Това откритие е много важно, защото колкото повече планети се въртят около звезда, толкова повече хаотични светлинни пътеки оставят.

- Всеки доброволец следва ли определена звезда?

- Не. Както при галактиките, 10-15 души се наблюдават за един обект наведнъж. И можем да им напишем послание: „Намерихте планета!“. Такива писма са много забавни за изпращане. Много от тези хора остават автори на открития само с думи, защото не можем да им дадем имената. Но можем да кажем: „Намерихте планета! Без вас не бихме знаели за неговото съществуване. "

- Кое от откритията, направени от доброволци, е най-необичайно?

- Орбитата на една от първите планети, която открихме, преминава непосредствено около две звезди, които обикалят около една друга. И около тази система има орбита от още две звезди, които също зависят един от друг. Така че планетата има четири слънца. Две от тях са ярки, едновременно се появяват в небето, а две димерни се движат заедно в кръг по периферията. И това е само типа система, която компютърът не може да намери.

Намерихме и планета с две слънца, като Татуин. Екипът на Кеплер обяви откритието си, разгледахме данните си и осъзнахме, че сме го отворили, само че закъсняхме с прессъобщението. Затова откриваме чудесен, необикновен материал.

- Има ли човек в проекта, който е отговорен за анализирането на данните, получени от доброволци?

- В въпроса за сортиране на резултатите разчитаме на статистика. Преди това получихме среден резултат от 50 изгледа на обекта, но сега действаме по-умно.

Например проектът "Серенгети изображения" е посветен на взаимодействието на биологичното разнообразие и видовете в Национален парк Серенгети в Африка. Изследователите искали да изследват популациите на лъвове, хиени, гепарди и леопарди и поставили 200 камери в парка. Сега те разбират, че сумата е излишна, но дори не подозират, че ще получат толкова огромно количество данни. Камерите за заснемане на движение работеха, защото слънцето се издигаше под определен ъгъл, колите с туристи минаваха, вятърът разбъркваше тревата. Изследователите бяха претоварени от броя на снимките, двама служители трябваше да обработят повече от 1, 5 милиона изображения. Дори опитването не си струваше да се прави самостоятелно.

Предполагах, че 60% от снимките са направени заради движенията на тревата. Решихме, че ако трима от петима гледат снимката и казват, че на нея е видима само трева, ние просто ще изтрием файла от системата. Постепенно хвърляхме всички снимки с растения, оставяйки само снимки на животни. И тогава статистиката влезе в делото. Всяка снимка беше разглеждана средно 20 пъти и на базата на получената информация ние структурирахме базата данни.

На стената в кабинета ми има плакат с огромна фотомозаика, върху която са изобразени гну. (Наричани още „гепард бургери“, защото ги правят постоянно). Всички снимки от плаката бяха идентифицирани от нашите доброволци. Направихме едни и същи плакати с зебри, лъвове и слонове, само за да се забавляваме, когато разбрахме, че с едно кликване на мишката можем да получим 17 000 снимки на слонове.

- И какво необичайно се забелязва от хората в проекта, посветен на Серенгети?

- В този проект помолихме да не обръщаме внимание на птиците, защото инициаторите на изследването са работили с бозайници. Така че имахме общ бутон за всички птици. Но някои доброволци самостоятелно маркираха всички снимки с птици, благодарение на техните усилия и интерес, въведохме данните за птиците в каталога, както се очакваше, точно така.

- И тези данни могат да бъдат полезни за някого.

- Точно така. Те просто са добавили друга група от видове към изследването.

Така в базата данни се появи категория "Пожари". В Серенгети те често се случват и хората са отбелязвали снимки с тях. Друга забавна категория е „Хора”, която също се появява на изображенията. Имаше рейнджъри, които инсталираха камери и взеха пробни снимки с бисквити. Веднъж трябваше да изтрием данни от проучване, защото туристите случайно са поставили лагер точно пред една от камерите.

- Струваше си да предупредим хората!

- Не можехме да си представим, че някой би искал да създаде лагер в тези места. Това е центърът на Серенгети, там може да бъде опасно!

- Вие отбелязахте, че в проект, посветен на изследването на раковите клетки, хората разглеждат тъканни проби. Как са получени?

"Получихме проби, боядисани в някои цветове от Кеймбридж, където те бяха взети в анонимно медицинско изследване." Нашите доброволци разгледаха изображенията, които се използват за търсене на ракови клетки, тумори или дименсионни аномалии в тъканите на тялото. Представихме примери за сравнение, формирахме курс на обучение. Просто трябва да разпознаете изображенията, но завършилите студенти прекарват половината от времето, посветено на изследването на такава работа. Сега те могат да работят само цяла седмица и скоростта на подготовка на научната им работа нараства.

Имаме още един медицински изследователски проект за червеи. Ние наблюдаваме нематоди, поставящи яйца в петриеви блюда. Компютърът може да направи много изчисления, свързани с нематоди, но не може да каже кога слагат яйца. Доброволците гледат видеоклипове и тяхната задача е да натиснат бутон, като в игра, когато видят ново яйце. Мисля, че това е отвратителна професия, страхувам се дори да погледна тези червеи. Тези микроскопични нематоди са ужасни, но те са необходими за изследване на рак. На червеите е удобно да се наблюдават генетични мутации, а един от тях, свързан с образуването на тумори, се проявява в определен фенотип. Можете да го определите чрез способността да снасяте яйца.

- Научихте много за различни научни области, които никога не бихте могли да докоснете.

- Да, и това е невероятно. След като излязохме отвъд астрономията, хората дойдоха при нас с невероятни научни истории и им помогнахме да ускорят работата. Публикувах статии в списания, които сега започнаха да навлизат в сферата на моите професионални знания, които, между другото, също са в идеален ред.

- Един от атрактивните аспекти на Zooniverse е социалната мрежа. Как се организира дискусията по проекта?

- Имаме дискусионна платформа, която обхваща всички проекти, наречени Talk. Когато доброволецът завърши класификацията на обекта, ние питаме дали той иска да го обсъди. Той продължава да обсъжда къде може да остане коментар под същото изображение. Например, той може да напише: "Това е много сладко." Или попитайте: "А тази галактика - спирала?" - Ако не е сигурен. Или изяснете: "В ъгъла има слон?". Или може би забележка: "Чудя се защо този слон има три птици на гърба си?"

Тази платформа се използва от всички участници в системата, така че учените могат да отговорят на въпросите на потребителите. Можете също да видите всички коментари, които някой преди това е оставил на изображението. Ако забележите нещо странно и заедно с вас тази същата странност е била открита от още 25 души, можете да започнете дискусия. Така се случват необичайни открития.

- Вие модерирате форума на общността? Или учените са твърде заети, за да следят дискусиите?

- Позволяваме на доброволците да заявят желанието си да станат модератори. При откриването на нов проект учените избират модератори. Тогава проектът се грижи за себе си. Учените отговарят на въпроси, ако не са прекалено затрупани. Често групи от учени са готови да помагат на хората.

Стотици доброволци, ангажирани с проекта, се считат за автори на научни изследвания, тъй като посвещават огромно количество време и се срещат с учени.

Учените се опитват да научат колкото е възможно повече за активните участници в проекта, които отново и отново се връщат към изследванията. Учените могат да се обърнат към доброволци за специална помощ. Например, попитайте: „Аз провеждам проект за търсене на червеи на дъното на океана, ако видите нещо по тази тема, можете ли да отбележите с хештег?”. Това е второто ниво на развитие на науката, основано на взаимоотношения, изградени на базата на нашата платформа.

Винаги ще има хора, които се интересуват от помощ. И е чудесно, че можем да разкъсваме хората от загубата на време, играейки игри в интернет, да ги ангажираме в научни изследвания, така че те се публикуват в научни периодични издания. Стотици доброволци, ангажирани с проекта, се считат за автори на научни изследвания, тъй като посвещават огромно количество време и се срещат с учени.

- Всеки може да се присъедини към проекта? Например, може ли децата да участват в него?

- Да, знам със сигурност, че по онова време един от участниците, ученик от Великобритания, който ентусиазирано разпределя милиони галактики в категории, е на 13 години. Преди няколко години тя дойде при нас на стаж. Всичко това се случи просто защото тя разбра за нашия проект. Всеки може да участва, за да се регистрирате, трябва само да въведете потребителско име и адрес на електронна поща, за да можем да следим хора, които ни помагат и да генерират статистически данни.

- Изглежда, че хората отделят огромно количество време за проекти на Zooniverse. Вие контрастирахте с участието в изследването на компютърните игри. Но учените са забелязали, че игрите намаляват стреса и болката. Има ли нещо подобно във вашата система? Какви награди получават доброволците?

- В ранните етапи на развитието на проекта забелязахме същото. Защо някой прекарва толкова много време в него? Работим от 2007 г. насам. Първата задача беше да се категоризират 900 000 галактики. Около 160 000 души участваха в проекта, от които около 10 души гледаха и сортираха всички без изключение от галактиката. Те трябваше да прекарат няколко месеца в него ежедневно. Но те го направиха! Изненадани сме, че хората влагат толкова много усилия в проекта.

Интервюирахме много участници, дадохме им възможност да дадат различни отговори. Те биха могли да отговорят, че обичат астрономията и се интересуват от Вселената или че обичат да играят игри. Но повече от половината доброволци заявиха, че искат да допринесат за развитието на науката. Хората искат да бъдат полезни. Те отнасят проекта към сърцето и работят усилено, за да се уверят: Zooniverse се опитва да повиши ефективността на изследванията и всеки клик помага на науката.

Изображение: Curioso / Shutterstock.com
<

Популярни Публикации