Intelligenza artificiale per trovare le onde gravitazionali

Intelligenza artificiale a supporto dell’astronomia delle onde gravitazionali. È l’ipotesi di Eliu Huerta dell’Argonne National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (DOE), che, in collaborazione con l’Università di Chicago, l’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign, NVIDIA e IBM, ha sviluppato un nuovo Framework di intelligenza artificiale che consente il rilevamento accelerato, scalabile e riproducibile delle onde gravitazionali.

Per facilitare il lavoro di data scientist e sviluppatori, i framework di intelligenza artificiale sono costituiti da interfacce, librerie, strumenti, risorse di supporto per la comunità degli sviluppatori, che consentono di costruire modelli in modo più rapido e semplice predittivo, senza doversi preoccupare del dettagli degli algoritmi sottostanti o per scrivere centinaia di righe di codice. Tutto questo è possibile grazie a componenti ottimizzati e precostruiti, che forniscono un chiaro percorso per definire i modelli.

Tra le caratteristiche chiave di un buon framework di intelligenza artificiale ci sono le caratteristiche di ottimizzazione delle prestazioni, la facilità di comprensione e programmazione, ma anche la disponibilità di un valido supporto tecnico da parte della comunità degli sviluppatori, e la possibilità di parallelizzare il calcolo, di distribuire i carichi di calcolo (fonte zerounoweb.it).

Questo nuovo framework indica che i modelli di intelligenza artificiale possono essere sensibili quanto i tradizionali algoritmi di corrispondenza dei modelli, ma significativamente più veloci nell’elaborazione dei dati. Inoltre, questi algoritmi di intelligenza artificiale richiederebbero solo un’unità di elaborazione grafica (GPU) poco costosa, come quelle che si trovano nei sistemi di videogiochi, per elaborare i dati LIGO avanzati più velocemente.

Il framework AI utilizzato per questo studio ha elaborato un intero mese – agosto 2017 – di dati LIGO in meno di sette minuti, distribuendo il set di dati su 64 GPU NVIDIA V100. Il set di intelligenza artificiale utilizzato dal team per questa analisi ha identificato le quattro fusioni binarie di buchi neri precedentemente identificate in questo set di dati e non ha riportato alcuna errata classificazione.

“Da informatico, ciò che mi entusiasma di questo progetto”, ha affermato Ian Foster, direttore della divisione Data Science and Learning (DSL) di Argonne, “è che mostra come, con gli strumenti giusti, i metodi di intelligenza artificiale possono essere integrati in modo naturale nei flussi di lavoro degli scienziati, consentendo loro di svolgere il proprio lavoro più velocemente e meglio, aumentando e non sostituendo l’intelligenza umana”.

Il lavoro, pubblicato su Nature Astronomy, ha mostrato che il rilevamento delle onde gravitazionali accelerate e guidate dall’IA era possibile.