23 березня, 07:03
Штучний інтелект може позбавити вас роботи. Натомість він знайде життя на Марсі
Знайти життя десь за межами Землі — давня мрія вчених, які вивчають космос. Звичайно, мова не йде про величезні цивілізації надрозумних інопланетян — зараз все це звучить як мінімум дуже футуристично. Хоча насправді дослідники вивчають і такі можливості.
Марс для цього підходить неідеально, але кращого дослідницького майданчика годі й шукати — усі інші потенційно населені світи (або ті, де колись існувало життя) на кшталт Венери або відзначаються надто екстремальними умовами для людського тіла, або знаходяться надто далеко від Землі.
Звичайно, ми можемо (і плануємо) відправляти космічні кораблі до далеких супутників Юпітеру та Сатурну, де вчені також очікують знайти життя. Проте це — дуже складні та дорогі місії, які людству буде важко організовувати на постійній основі.
Дослідження Марсу — це теж не легка прогулянка, проте він знаходиться набагато ближче до нашої планети. Вчені вже активно вивчають його поверхню та атмосферу за допомогою різноманітних місій, а в NASA вже задумуються про першу відправку людей на Червону планету.
Передплатіть, щоб прочитати повністю
Нам необхідна ваша підтримка, щоб займатися якісною журналістикою
Коли ми говоримо про пошук життя на Марсі, йдеться про життя, яке було на Землі мільярди років тому. Тобто, у вигляді бактерій.
Вчені знають, що мільярди років тому там дійсно існувало життя; його поверхня була схожою на земну — там навіть були річки й озера з водою, а температура була відносно комфортною для зародження та розвитку живих організмів.
Зараз ситуація на поверхні вже не така сприятлива: середня температура на Марсі становить приблизно -60 °C. Проте вчені і не планують шукати життя там — існує гіпотеза, що живі організми ховаються під поверхнею. Наприклад, нещодавно вчені розповіли про надстійку бактерію Deinococcus radiodurans, яка і досі може ховатися десь у надрах Марсу.
Крім того, дослідники за допомогою марсохода Perseverance регулярно знаходять на Марсі органічні сполуки, своєрідні біологічні блоки, які можуть свідчити про наявність життя.
Проте все це — непрямі докази можливості існування життя на Марсі. Щоб знайти якісь живі організми, потрібно знати, де їх шукати. Сліди органічних сполук — непогана зачіпка, проте Марс має майже таку ж площу суші, як і Земля, а тому шукати там навмання (що ми фактично робимо зараз) — далеко не найкращий сценарій.
Міжнародна група дослідників під керівництвом астробіолога Кімберлі Воррен-Роудс з Інституту SETI пропонує рішення цієї проблеми. У своїй роботі, опублікованій в журналі Nature Astronomy, вчені стверджують, що допомогти вирішити цю складну задачу можуть штучний інтелект і машинне навчання.
Насправді тут немає нічого революційного — вчені вже давно використовують ШІ у своїх дослідженнях, в тому числі і при вивченні космосу.
Наприклад, група дослідників з Гарварду на чолі з Аві Лебом працюють над проєктом Галілео — це десятки телескопів, розкиданих в різних куточках Землі, які сканують небесний простір у пошуках інопланетних артефактів. Керуватиме мережею штучний інтелект. Його завдання — розрізняти, де телескопи справді зафіксують потенційну технологію інопланетян, а де детектори виявлять якогось птаха, дрону, літака чи якогось атмосферного явища.
Для свого дослідження команда Воррен-Роудс використала пустелю Атакама в Чилі, яка схожа на Марс з точки зору неможливості знайти там життя на відкритому просторі. Вчені вибрали регіон Салар-де-Пахоналес — гірське озеро, що знаходиться на висоті 3500 метрів над рівнем моря на кордоні між пустелею Атакама та плато Альтіплано: там також дуже мало кисню, надзвичайно сухо та солоно, проте можна знайти життя всередині мінеральних утворень.
Вчені зробили майже 8 тис. знімків та зібрали більше тисячі різних зразків у пошуках біосигнатур — слідів життя, які вказують на наявність фотосинтезуючих мікробів. За допомогою дронів дослідники зробили фотографії з повітря, щоб імітувати зображення Марса з супутників, а також розробили 3D-топографічні карти місцевості.
Усю цю інформацію вони завантажили в згорткові нейромережі, щоб ШІ навчився розпізнавати певні структури, у яких можуть бути бактерії. У такий спосіб система могла визначати, де може бути життя, використовуючи ряд непрямих параметрів на кшталт солоності води, типу породу, рівню доступу до світла тощо.
Потім команда навчила нейромережі прогнозувати ймовірність появи біосигнатур, використовуючи ряд геологічних параметрів, таких як солоність, тип породи та доступ до світла. Виявилося, що ШІ дійсно може стати ефективним інструментом для пошуку різноманітних слідів життя. Завдяки нейромережам дослідники знаходили біосигнатури у 87,5% — разючий стрибок у порівнянні з ефективністю у 10%, коли вчені шукали їх самостійно.
Надалі вчені планують натренувати свою нейромережу на пошук різноманітних біосигнатур, що потенційно дозволить використовувати ШІ для пошуку слідів життя на Марсі. Також вони сподіваються, що до них приєднаються й інші дослідники, які допоможуть їм адаптувати ШІ до роботи у різних середовищах. Воррен-Роудс впевнена, що за допомогою новітніх технологій у майбутньому ми зможемо відправляти марсоходи та космічні кораблі вивчати найбільш перспективні місця замість того, щоб робити це майже навмання.
Можливо, саме штучний інтелект допоможе нам знайти життя за межами Землі. Є у цьому якась доля іронії, погодьтеся.