Para encontrar vida inteligente fora da Terra, o NASA FDL recorre à inteligência artificial

Estamos sozinhos no universo? Há vida inteligente em outros planetas? Se sim, como ela seria?

De acordo com pesquisadores do NASA Frontier Development Lab (FDL), perguntas profundas como essas poderiam ser respondidas por um dos maiores avanços tecnológicos da humanidade: a inteligência artificial.

Para uma sessão de oito semanas de experimentos e iteração rápidos propiciados pela IA, o NASA FDL organizou uma equipe interdisciplinar para criar protótipos, processar números e explorar a fronteira final do conforto de seus escritórios, indo ousadamente onde nenhum pesquisador jamais havia ido antes.

Para conseguir isso, o Google Cloud se uniu aos pesquisadores do NASA FDL, oferecendo orientação, recursos computacionais e experiência em IA para guiá-los na busca por exoplanetas, mundos que existem fora do nosso sistema solar, onde pode haver vida inteligente esperando para ser descoberta.

desafio do exoplaneta

Procurando exoplanetas no ritmo de milhões de padrões (muito sutis) de luzes por vez

O satélite da NASA dedicado a encontrar exoplanetas, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), traduz um universo de buscas em um desafio complexo de dados. A cada 27 dias, o TESS varre uma porção do céu, capturando milhões de pequenas flutuações de luz como exoplanetas orbitando seus sóis, gerando muitos terabytes de dados brutos. Para os pesquisadores, a combinação disso é que era o real desafio.

Para ajudar a detectar padrões nesses enormes conjuntos de dados, a equipe do NASA FDL considerou o Google Cloud AutoML, um conjunto de ferramentas que simplifica o processo de aprendizado de máquina para pessoas com pouca experiência. O uso dos recursos do Cloud AutoML ajudou os pesquisadores a determinar falsos positivos, classificar as curvas de luz rapidamente e a identificar variáveis chave que ainda não tinham notado.

De dados a planetas

"O aprendizado de máquina pode nos dizer, em um piscar de olhos, o que é ou não é um planeta", diz Hugh Osborn, astrônomo da equipe de exoplanetas.

Não levou muito tempo para que os pesquisadores notassem os benefícios do Cloud Auto ML. A execução de uma única recuperação costumava demorar vários dias com uma taxa de acurácia de 94%. Com o Cloud Auto ML, respaldado pelo Compute Engine, as recuperações eram executadas em segundos com uma precisão de 96%. Essas centenas de recuperações puderam ser executadas simultaneamente com o Cloud Auto ML, adicionando ainda mais valor à equipe de pesquisa do NASA FDL.

desafio da astrobiologia

Para imaginar vida em outros planetas primeiro devemos estudar o nosso

A astrobiologia, estudo da vida em outros planetas, tem uma grande restrição: nosso planeta natal como único ponto de referência. A Terra é o único planeta que conhecemos com vida inteligente, e é por isso que os cientistas do NASA FDL usam seus dados biológicos como base para imaginar como a vida em outros planetas seria e os ambientes em que pode residir.

Com o Compute Engine, Cloud Machine Learning Engine, Google Kubernetes Engine, Cloud Dataflow e outros produtos do Cloud, os pesquisadores do NASA FDL poderiam, pela primeira vez, unificar centenas de conjuntos de dados astrobiológicos diferentes para ligar os pontos e procurar padrões significativos. Em troca, esses padrões ajudam os pesquisadores a visualizar melhor a ampla faixa de vida que pode existir no universo.

Os pesquisadores também geraram milhões de pontos de dados para simular o efeito da vida em planetas e atmosferas. Esses dados foram usados para treinar modelos de ML para detectarem traços característicos de vida em outros planetas que podem ser medidos com novos instrumentos e satélites no futuro.

Entendendo nosso lugar no universo
Superfície extraterrestre

Transmitindo conjuntos de dados e inspiração a futuras equipes do NASA FDL

Agora a busca para encontrar vida extraterrestre continua no NASA FDL. As equipes de pesquisa desenvolverão algo com base no progresso feito na sessão de oito semanas do verão, continuando a utilizar as mesmas técnicas e conjuntos de dados.

Respaldada pela velocidade, escala e inteligência do Google Cloud, o NASA FDL se aproxima aos poucos de responder nossas perguntas mais fundamentais, ao mesmo tempo que inspira a comunidade científica, em geral.

Todos os conjuntos de dados astrobiológicos desenvolvidos durante o período de oito semanas serão disponibilizados, permitindo que outros pesquisadores tenham iteração sobre os modelos, se aprofundem e continuem se esforçando até que façamos contato com formas de vida inteligente em outros planetas.

Os pesquisadores do NASA FDL estão ampliando os limites da descoberta, da imaginação e do conhecimento. Com a ajuda do Google Cloud, eles podem seguir adiante na busca da verdade que, no momento em que isto foi escrito, ainda está lá fora.

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