«Через звезды к ИИ»: в БФУ им. И. Канта школьники защитили проекты в области астрофизики и ИИ

29 мая в БФУ им. И. Канта состоялась научно-практическая конференция в рамках проекта, поддержанного Фондом президентских грантов, «Через звезды к ИИ». Образовательный марафон стартовал еще в сентябре прошлого года. Научно-популярные лекции об использовании искусственного интеллекта в астрофизике собрали аудиторию более чем в 2500 человек, а около ста школьников и студентов стали слушателями углубленных профильных курсов. Обучение строилось не на абстрактных примерах, а на работе с реальными массивами больших данных, поступающих из глубин космоса.

Конференция стала заключительным этапом курса «Через звезды к ИИ», на котором команды представили проекты по анализу больших данных астрофизики с помощью ИИ. 

Сегодня невозможно себе представить современную науку без использования искусственного интеллекта. В качестве области применения мы выбрали именно астрофизику, где сегодня особенно актуальна работа с ИИ. Ученые получают гигантский объем космических данных. Для примера приведу одну впечатляющую цифру: в нашей галактике около 500 миллиардов звезд, и все они разные. Изучая их, можно понять, как развивалась наша Вселенная,

отметил на открытии конференции Михаил Никитин.

Один из наставников проекта Александр Тепляков рассказал, что школьникам было предложено для работы шесть тем — это реальные фундаментальные и прикладные задачи, над которыми трудятся ученые по всему миру:

• Спектральная классификация звезд по астрометрическим и фотометрическим данным;
• Оценка масс экзопланет, открытых транзитным методом;
• Определение размеров астероидов и определение потенциально опасных астероидов;
• Поиск дефектов в астрофотографиях;
• Прогнозирование вспышек на Солнце;
• Классификация Галактик.

В рамках своего проекта мы создали и обучили модель машинного обучения, которая предсказывает массу экзопланет транзитным методом. Изначально у нас была гипотеза: возможно ли определять массу экзопланет без использования метода радиальных скоростей? В ходе исследования мы смогли ее подтвердить. Задача оказалась нетривиальной: для ее решения потребовались фундаментальные теоретические знания, навыки программирования и глубокое понимание работы моделей искусственного интеллекта,

поделился ученик 11 класса лицея № 18 Егор Кузьмин.

В рамках проекта наша команда разрабатывала нейросеть для предсказания солнечных вспышек. Такие вспышки классов M и X опасны: они могут выводить из строя электронику и представлять угрозу для космонавтов за пределами защиты магнитного поля Земли. Благодаря разработанной модели нам удалось предсказать 80 % вспышек, но при этом половина прогнозов оказалась ложной тревогой — модель путала вспышки M-класса (опасные) с менее мощными, близкими к ним по параметрам. Для точного прогнозирования нужна более сложная сверточная нейросеть, поэтому работу с моделью продолжим,

рассказал студент 1 курса программы «Техническая физика» Богдан Рожко.

Экспертное жюри высоко оценило проекты и отметило их научный потенциал. Школьникам вручили сертификаты участников проекта «Через звезды к ИИ».

Партнером проекта выступил Информационный центр по атомной энергии в Калининграде. Его руководитель Юлия Серищева вручила подарки лучшим докладчикам и отметила актуальность представленных исследований.

Сфера искусственного интеллекта сегодня чрезвычайно перспективна и актуальна, особенно в условиях быстро меняющегося мира и высокой нагрузки,
подчеркнула Юлия Серищева.

Отметим, в подготовке проектных заданий участвовали профессор Михаил Никитин (постановка задачи), директор Высшей школы компьютерных наук и искусственного интеллекта Михаил Верещагин (использование приложений ИИ) и научный сотрудник лаборатории астрофизики Александр Тепляков (подготовка больших данных астрофизики для проектных заданий).