Trí tuệ nhân tạo hay AI được xem là một bước tiến lớn đối với con người. Đây là phát minh được áp dụng vào rất nhiều lĩnh vực. Ví dụ như đời sống, y tế, giáo dục,… Thậm chí, nó còn có ý nghĩa lớn đối với lĩnh vực khoa học vũ trụ. Điển hình là việc sử dụng chúng để phân tích nhanh chóng bề mặt các hành tinh.
Cụ thể, một AI có thể nhận biết các miệng núi lửa trên sao Hỏa chỉ trong vòng 5 phút. Trong khi đó, các nhà khoa học lại phải mất tới hơn 40 phút để hoàn thành điều này một cách thủ công. Phát minh này giúp rút ngắn thời gian và tiết kiệm công sức một cách đáng kể. Từ đó, đẩy nhanh các kế hoạch cho sứ mệnh khám phá hành tinh đỏ. Xa hơn nữa, chúng còn có thể được sử dụng để phục vụ mục đích nghiên cứu các hành tinh trong vũ trụ của chúng ta.
Cách các nhà khoa học phân tích bề mặt sao Hỏa
Trong khi các nhà khoa học của NASA cần tới 40 phút, trí tuệ nhân tạo có thể phân tích một bức ảnh bề mặt Sao Hỏa chỉ trong 5 giây. Hiện tại, để xác định các hố thiên thạch mới hình thành trên Sao Hỏa, các nhà khoa học sẽ phải dành khoảng 40 phút để phân tích một bức ảnh về bề mặt hành tinh Đỏ được chụp bởi máy ảnh trên Tàu quỹ đạo trinh sát Sao Hỏa (MRO) của NASA. Nếu một nhà khoa học phát hiện ra các dấu hiệu của miệng núi lửa trong những hình ảnh đó thì điều đó phải được xác nhận bằng cách sử dụng một bức ảnh có độ phân giải cao hơn được chụp bởi một thiết bị MRO khác.
Phương pháp phát hiện các miệng núi lửa mới trên Sao Hỏa này giúp dễ dàng xác định ngày gần đúng thời điểm hình thành của chúng. Ví dụ, một miệng núi lửa không có trong ảnh từ tháng 4 năm 2016. Song, chúng lại nằm trong một bức ảnh từ tháng 6 năm 2018. Như vậy, các nhà khoa học sẽ biết rằng nó phải có hình thành vào khoảng thời gian đó.
Bằng cách nghiên cứu đặc điểm của các miệng núi lửa, các nhà khoa học có thể biết được tuổi của núi lửa đó. Sau đó, họ có thể ước tính tuổi của những miệng núi lửa lớn hơn. Thông tin này có thể nâng cao hiểu biết của các nhà khoa học về lịch sử của Sao Hỏa. Từ đó, giúp lập kế hoạch cho các sứ mệnh mới tới hành tinh Đỏ.
Làm thế nào để huấn luyện AI?
MRO đã chụp ảnh bề mặt hành tinh Đỏ được 15 năm. Trong thời gian đó, nó đã chụp được 112.000 bức ảnh có độ phân giải thấp hơn. Mỗi bức ảnh bao phủ hàng trăm dặm bề mặt Sao Hỏa. Nhằm giải phóng cho các nhà khoa học khỏi gánh nặng phân tích thủ công tất cả những bức ảnh đó, các nhà nghiên cứu đã đào tạo một thuật toán để quét các hình ảnh giống nhau để tìm dấu hiệu của các miệng núi lửa mới trên hành tinh này. Vấn đề đáng nói là nó chỉ cần khoảng 5 giây cho mỗi bức ảnh.
Bên cạnh đó, để đào tạo trí tuệ nhân tạo (AI) phân tích hình ảnh miệng núi lửa mới trên Sao Hỏa, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu bằng cách cung cấp cho nó gần 7.000 hình ảnh từ máy ảnh chụp lại. Một số miệng núi lửa mới nổi bật được xác nhận bởi camera quỹ đạo High Resolution Imaging Experience (HiRISE). Còn những miệng núi lửa khác thì không.
Sau khi đào tạo, thuật toán sẽ phân tích tất cả các hình ảnh của máy ảnh chụp lại được. Để tăng tốc độ, các nhà nghiên cứu đã chạy AI trên một cụm siêu máy tính. Chúng được đặt tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA (JPL). “Sẽ không thể xử lý hơn 112.000 hình ảnh trong một khoảng thời gian hợp lý nếu như chúng ta không phân phối công việc trên nhiều máy tính. Chiến lược là chia nhỏ vấn đề thành nhiều phần nhỏ hơn để có thể giải quyết song song”. Các nhà khoa học cho biết.
Sức mạnh của AI trong phân tích hình ảnh không gian
AI có sức mạnh của tất cả các máy tính đó cộng lại. Vì thế, nó có thể quét một hình ảnh chỉ trong vòng 5 giây. Nếu nó phát hiện thứ gì đó trông giống như một miệng núi lửa mới thì các nhà khoa học của NASA có thể tự mình kiểm tra bằng cách sử dụng HiRISE. NASA xác nhận rằng, AI đã phát hiện ra miệng núi lửa mới đầu tiên trên Sao Hỏa. Và cho đến nay, nó đã giúp các nhà khoa học phát hiện ra hàng chục tác động mới. Nhà khoa học máy tính Kiri Wagstaf của JPL nói.”Dữ liệu luôn ở đó. Vấn đề chỉ là chúng ta chưa tự mình nhìn thấy”.
Trong tương lai, AI có thể giúp con người xác định nhiều miệng núi lửa hơn trên Sao Hỏa. Chúng có khả năng nhận biết trong vòng vài tuần sau khi chúng hình thành. Thậm chí, AI còn có thể nhận diện miệng núi lửa trên các hành tinh khác.
Ingrid Daubar, một nhà khoa học hành tinh, người đã giúp tạo ra AI, nói thêm. “Khả năng sử dụng học máy để thực sự đi sâu vào các tập dữ liệu lớn và tìm thấy những thứ mà chúng ta sẽ không tìm thấy thực sự thú vị. Điều này chỉ mới bắt đầu. Chúng tôi mong muốn tìm thấy nhiều hơn nữa trong tương lai”.
