Clasificación de galaxias con inteligencia artificial

Unos astrónomos han aplicado inteligencia artificial (IA) a unas imágenes capturadas por el Telescopio Subaru, y han logrado una precisión muy alta a la hora de encontrar y clasificar galaxias espirales en ellas. Se espera que esta técnica, en combinación con la ciencia ciudadana, produzca más descubrimientos en el futuro.

El grupo de investigación, formado por astrónomos principalmente del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), aplicó una técnica de aprendizaje profundo, un tipo de IA, para clasificar las galaxias en un gran conjunto de imágenes obtenidas con el Telescopio Subaru. Gracias a su alta sensibilidad, se han detectado hasta 560.000 galaxias en las imágenes. Sería extremadamente difícil procesar visualmente este gran número de galaxias una por una con ojos humanos para su clasificación morfológica. La IA permitió al equipo realizar el procesamiento sin intervención humana.

Las técnicas de procesamiento automatizado para la extracción y evaluación de características con algoritmos de aprendizaje profundo se han desarrollado rápidamente desde 2012. Ahora suelen superar a los humanos en términos de precisión y se utilizan para vehículos autónomos, cámaras de seguridad y muchas otras aplicaciones. El Dr. Ken-ichi Tadaki, un profesor asistente de proyectos en el NAOJ, tuvo la idea de que si la IA puede clasificar imágenes de gatos y perros, debería ser capaz de distinguir "galaxias con patrones espirales" de "galaxias sin patrones espirales". De hecho, utilizando los datos de adiestramiento preparados por los humanos, la IA clasificó con éxito las morfologías de las galaxias con una precisión del 97,5%. Luego, aplicando la IA entrenada al conjunto completo de datos, identificó espirales en unas 80.000 galaxias.

Ilustración conceptual de cómo la inteligencia artificial clasifica varios tipos de galaxias según sus morfologías. (Foto: NAOJ/HSC-SSP)

Ahora que esta técnica ha demostrado su eficacia, puede ampliarse para clasificar galaxias en clases más detalladas, entrenando la IA sobre la base de un número sustancial de galaxias clasificadas por humanos. El NAOJ dirige ahora un proyecto de ciencia ciudadana llamado "GALAXY CRUISE", en el que los ciudadanos examinan imágenes de galaxias tomadas con el telescopio Subaru para buscar características que sugieran que una galaxia está colisionando o fusionándose con otra galaxia. El profesor asociado Masayuki Tanaka tiene grandes esperanzas en el estudio de las galaxias utilizando la inteligencia artificial: "El Programa Estratégico Subaru contiene un número casi incontable de galaxias. Científicamente, es muy interesante abordar estos grandes datos con la colaboración de astrónomos ciudadanos y máquinas. Empleando el aprendizaje profundo además de las clasificaciones hechas por los científicos ciudadanos en GALAXY CRUISE, es probable que podamos encontrar un gran número de galaxias colisionando y fusionándose". (Fuente: NCYT Amazings)