Kecerdasan Buatan Menemukan 56 Kandidat Baru Lensa Gravitasi

Menggunakan teknologi serupa dengan yang digunakan Tesla untuk mengajarkan mobil agar bisa mengemudi sendiri secara otomatis, para astronom Eropa menggunakan kecerdasan buatan untuk mencari dan menemukan banyak lensa gravitasi baru.

Lensa gravitasi yang disebut Cincin Einstein.
Gambar oleh ESA/Hubble & NASA/APOD.

Para astronom dari Universitas Groningen di Naples and Bonn, Belanda, telah menggunakan kecerdasan buatan untuk mencari lensa gravitasi yang sangat langka dalam tumpukan arsip observasi astronomi alam semesta. Mereka mengatakan metode ini didasarkan pada:

... algoritma kecerdasan buatan seperti yang digunakan oleh Google, Facebook dan Tesla pada tahun-tahun terakhir.

Para periset mempublikasikan metode mereka dan juga sebanyak 56 kandidat lensa gravitasi di penelaahan sejawat Monthly Notice of the Royal Astronomical Society pada bulan November 2017. Penelaahan sejawat adalah suatu proses pemeriksaan atau penelitian suatu karya atau ide pengarang ilmiah oleh pakar lain di bidang tersebut. Setelah seorang peneliti menyelesaikan sebuah proyek penelitian maka ia segera menyusun laporan prosedur dan hasil penelitian kepada penerbit untuk diterbitkan secara resmi di jurnal ilmiah.

Mereka mengklaim telah menggunakan metode yang disebut sebagai jaringan saraf tiruan konvolusi dalam upaya pencarian lensa gravitasi. Pernyataan mereka menjelaskan:

Google menggunakan jaringan syaraf tiruan serupa untuk mengalahkan juara dunia Go. Facebook menggunakannya untuk mengenali gambar timeline. Dan Tesla telah mengembangkan mobil kemudi otomasi berkat jaringan syaraf tiruan.

Neural network atau jaringan saraf tiruan adalah jaringan dari sekelompok unit pemroses kecil yang dimodelkan berdasarkan sistem saraf manusia. Jaringan saraf tiruan merupakan sistem adaptif yang dapat mengubah strukturnya untuk memecahkan masalah berdasarkan informasi eksternal maupun internal yang mengalir melalui jaringan tersebut. Oleh karena sifatnya yang adaptif, Jaringan saraf tiruan juga sering disebut dengan jaringan adaptif.

Secara umum konvolusi didefinisikan sebagai cara untuk mengkombinasikan dua buah deret angka yang menghasilkan deret angka ketiga dan seterusnya.

Tanpa menggunakan kecerdasan buatan, upaya pencarian lensa gravitasi akan sangat sulit. Para astronom harus mengurutkan ribuan gambar kosmos. Itulah yang menjadi salah satu alasan mengapa lensa gravitasi langka dan jarang ditemukan. Objek semacam ini merupakan prediksi dari teori relativitas umum Einstein, yang mengatakan bahwa massa dapat mendistorsi cahaya. Lihatlah kembali gambar di bagian atas postingan ini. Kelihatannya menyerupai cincin di sekitar galaksi, tapi sebenarnya hanyalah sejenis ilusi dari sebuah galaksi masif di depan galaksi yang jaraknya begitu jauh. Cahaya dari galaksi latar belakang dibengkokkan oleh gaya gravitasi galaksi latar depan dari sudut pandang kita untuk membentuk cincin Einstein. Efek lensa gravitasi dapat menghasilkan banyak gambar galaksi, atau menciptakan fitur cincin di sekitar galaksi seperti gambar di atas.

Lensa gravitasi adalah efek yang digambarkan oleh teori relativitas umum Einstein, yang terjadi karena massa mendistorsi cahaya. Medan gravitasi objek masif mendistorsi dan memfokuskan cahaya ke tempat lain.
Gambar melalui Cfhtlens.org.

Para astronom ingin mempelajari lensa gravitasi. Mereka adalah semacam alat bantu untuk memahami materi gelap yang diprediksi menyelimuti alam semesta. Namun, bagaimana menemukannya? Mencari lensa gravitasi di antara milyaran galaksi di alam semesta tentunya harus dilakukan secara seksama.

Itulah sebabnya tim melatih jaringan syaraf tiruan menggunakan jutaan gambar lensa gravitasi yang mereka buat sendiri. Kemudian jaringan syaraf tiruan dihadapkan ke jutaan gambar dari sebuah petak kecil di langit. Petak kecil ini memiliki luas permukaan 255 derajat persegi. Luas tersebut hanya sekitar 0,5% dari luas seluruh langit. Pernyataan yang mereka sampaikan menjelaskan apa yang terjadi:

Awalnya, jaringan saraf tiruan menemukan sebanyak 761 kandidat lensa gravitasi. Setelah pemeriksaan visual oleh para astronom, sampel dirampingkan menjadi 56 dan untuk memastikannya masih diperlukan konfirmasi oleh jajaran teleskop antariksa lainnya, seperti Hubble.

Selain itu, jaringan syaraf tiruan juga menemukan dua lensa yang telah dikenal sebelumnya.

Gambar ini menunjukkan contoh foto lensa gravitasi buatan sendiri yang digunakan oleh para astronom untuk melatih jaringan syaraf tiruan mereka.
Gambar oleh Enrico Petrillo/Rijksuniversiteit Groningen/Astronomie.nl.

Sayangnya, kata periset, jaringan saraf tiruan mereka belum mampu melihat lensa gravitasi ketiga yang sebelumnya telah diketahui. Mereka mengatakan bahwa:

... lensa-lensa kecil dan jaringan saraf tiruan memang tidak dilatih untuk ukuran tersebut.

Ke depan, kata periset, mereka ingin terus melatih jaringan syaraf tiruan mereka, disamping untuk memperhatikan lensa yang lebih kecil, seperti lensa gravitasi ketiga yang terluput dalam penelitian awal, juga untuk menolak lensa gravitasi palsu. Tujuan akhirnya adalah meniadakan pengamatan visual oleh manusia secara keseluruhan.

Penulis utama makalah studi Carlo Enrico Petrillo dari Universitas Groningen di Belanda menjelaskan:

Inilah pertama kalinya jaringan saraf tiruan konvolusi digunakan untuk menemukan objek-objek tertentu dalam survei astronomi. Saya pikir metode ini akan menjadi sebuah standar karena survei astronomi di masa depan akan menghasilkan sejumlah besar data yang perlu diperiksa. Sementara kita tidak memiliki cukup banyak astronom untuk mengatasi hal ini.

Kandidat lensa gravitasi, ditemukan oleh tim yang dibantu kecerdasan buatan.
Gambar oleh Enrico Petrillo/Rijksuniversiteit Groningen/Astronomie.nl.

Ditulis oleh: Deborah Byrd, earthsky.org

Sumber: Artificial intelligence finds 56 new gravitational lens candidates

#terimakasihgoogle