Un nouveau satellite démontre la puissance de l'IA pour l'observation de la Terre

Φsat-2 , le cubesat révolutionnaire de l'ESA conçu pour révolutionner l'observation de la Terre grâce à l'intelligence artificielle, a été lancé.

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L'IA aide les scientifiques à comprendre les explosions cosmiques

Des scientifiques de l’Université de Warwick utilisent l’intelligence artificielle (IA) pour analyser les explosions cosmiques appelées supernovae. Leur article est publié dans les Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

De nombreuses étoiles de l’univers finiront leur vie sous la forme de naines blanches  des étoiles compactes contenant environ la masse du soleil pour la taille de la Terre. Certaines de ces naines blanches finiront par exploser sous forme de supernovae . Le processus est très énergétique et aboutit à la création d’éléments lourds qui sont les éléments constitutifs de la vie, tels que le calcium et le fer, et qui sont ensuite libérés dans l’univers.

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La NASA et IBM Research vont publier un nouveau modèle d'IA pour la météo et le climat

En travaillant ensemble, la NASA et IBM Research ont développé un nouveau modèle d'intelligence artificielle pour prendre en charge diverses applications météorologiques et climatiques. Le nouveau modèle – connu sous le nom de modèle fondamental Prithvi-météo-climat – utilise l'intelligence artificielle (IA) de manière à améliorer considérablement la résolution que nous pourrons obtenir, ouvrant la porte à de meilleurs modèles météorologiques et climatiques régionaux et locaux.

Grâce au modèle fondamental Prithvi-météo-climat, les chercheurs seront en mesure de prendre en charge de nombreuses applications climatiques pouvant être utilisées dans l’ensemble de la communauté scientifique. Ces applications incluent la détection et l'amélioration des modèles de conditions météorologiques extrêmes ou de catastrophes naturelles telles que les ouragans. Le satellite Terra de la NASA a acquis cette image d'Idalia en août 2023.

Les modèles fondamentaux sont des modèles de base à grande échelle qui sont formés sur de grands ensembles de données non étiquetés et peuvent être ajustés pour une variété d'applications. Le modèle Prithvi-météo-climat est formé sur un large ensemble de données – dans ce cas, les données de la NASA issues de l'analyse rétrospective de l'ère moderne de la NASA pour la recherche et les applications (MERRA-2) – et utilise ensuite les capacités d'apprentissage de l'IA pour appliquer les modèles glanés. à partir des données initiales dans un large éventail de scénarios supplémentaires.

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Que peut apprendre l’IA sur l’univers ?

L'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique sont devenus omniprésents, avec des applications allant de l'analyse de données à la cybersécurité, en passant par le développement pharmaceutique, la composition musicale et les rendus artistiques. Quant est-il concernant l'astronomie ?

Illustration d'un quasar actif. De nouvelles recherches montrent que l’IA peut les identifier et les classer. Crédit : ESO/M. Messager de Korn

Ces dernières années, de grands modèles de langage (LLM) ont également vu le jour, ajoutant l'interaction humaine et l'écriture à la longue liste d'applications. Cela inclut ChatGPT, un LLM qui a eu un impact profond depuis son introduction il y a moins de deux ans. Cette application a suscité un débat considérable (et une controverse) sur les utilisations et implications potentielles de l’IA.

L’astronomie en a également énormément bénéficié, où l’apprentissage automatique est utilisé pour trier d’énormes volumes de données afin de rechercher des signes de transits planétaires, de corriger les interférences atmosphériques et de trouver des modèles dans le bruit. Selon une équipe internationale d’astrophysiciens, ce n’est peut-être que le début de ce que l’IA pourrait faire pour l’astronomie.

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Les scientifiques utilisent l’IA pour étudier la structure et le comportement des galaxies

Comme les galaxies ne peuvent pas être entièrement analysées par des observations astronomiques, les scienfifiques de l'Universite de Bayreuth utilisent des modèles mathématiques de galaxies fondés sur la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, qui décrit la gravité comme la courbure d'un espace-temps à quatre dimensions. Leur approche innovante utilise un réseau neuronal profond pour prédire rapidement la stabilité des modèles de galaxies.

Les réseaux de neurones sont de puissants modèles informatiques dont la structure s'inspire de celle du cerveau humain. Ils sont utilisés dans le domaine de l’intelligence artificielle pour détecter des structures complexes dans de grandes quantités de données. Le réseau neuronal peut prédire quels modèles de galaxies peuvent exister dans la réalité et lesquels ne le peuvent pas. Le réseau neuronal fournit une prédiction beaucoup plus rapide que les simulations numériques utilisées dans le passé. Cela signifie que les hypothèses astrophysiques avancées au cours des dernières décennies peuvent être vérifiées ou réfutées en quelques secondes.

Plus d'informations : Christopher Straub et al, EVStabilityNet : Prédire la stabilité des amas d'étoiles en relativité générale, Gravité classique et quantique (2024). DOI : 10.1088/1361-6382/ad228a

Fourni par l'Université de Bayreuth

L’intelligence artificielle pour corriger l’optique des super-télescopes

L’apprentissage profond, ou deep learning, sera nécessaire pour le fonctionnement des futurs télescopes en construction au Chili, en Afrique du Sud et en Australie.

Vue du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral, dans le désert d’Atacama, au nord du Chili. En 2026, un instrument plus performant y sera installé, bénéficiant de l’intelligence artificielle, pour compenser les perturbations atmosphériques. J.L. DAUVERGNE & G. HÜDEPOHL (ATACAMAPHOTO.COM)/ESO

L’intelligence artificielle (IA) est partout, pour remporter des victoires au jeu de go, piloter des voitures, discuter avec les humains, créer des illustrations… Et maintenant pour aider les astronomes. Depuis des années, ces derniers utilisent ces techniques pour classer automatiquement les différents types de galaxies, ou pour repérer des exoplanètes perturbant le flux lumineux de leur étoile. Désormais ces méthodes s’insinuent au cœur même des télescopes.

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Nouvelle image du trou noir M87* obtenue grâce à l'intelligence artificielle

Les données de l'Event Horizon Telescope de 2017 sur le trou noir M87* ont été réanalysées avec un algorithme à apprentissage automatique et le résultat est époustouflant. La nouvelle image officielle de M87* expose une région centrale plus grande et plus sombre, entourée par le gaz d'accrétion brillant en forme d'anneau. L'équipe a atteint, pour la première fois, la pleine résolution du réseau EHT. Ils publient leurs travaux dans The Astrophysical Journal Letters.

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