ZETApress

hírportál

A MI nem varázsgömb

A mesterséges intelligencia nem varázsgömb. Erdélyi Róbert professzor nemzetközi kutatócsoportjának sikerült részletesen feltérképezni a mesterséges intelligencia alkalmazhatóságának határait a Nap mágneses terének előrejelzésében. A napfizikában áttörőnek számító eredményről a Nature Astronomy folyóiratban számoltak be.

A mesterséges intelligencia (MI) egyre komolyabb szerepet kap a nap- és plazmafizika területén, valamint az űridőjárás vizsgálatában. Nemrégiben új MI-modellt fejlesztettek ki, amelytől korábbi tudományos vizsgálatok alapján azt remélték, hogy szinte tökéletes részletességgel képes visszaadni a Nap kb. 5400 fokos felszínének, a fotoszférának a mágneses térképét. Az MI számára bemeneti paraméterként azokat a megfigyeléseket adták meg, amelyeket a NASA SDO műhold készített a Nap kb. ötvenezer fokos kromoszféra légköri magasságában – tudatta az ELTE Kommunikáció.

A Nap légkörének precíz felmérése fontos előrelépés lenne a plazma-asztrofizika területén, hiszen az ún. szoláris mágneses aktív régiók kialakulásában központi csillagunk mágneses tere játszik igen fontos szerepet. Erre a feladatra hozta létre Erdélyi Róbert, a Sheffieldi Egyetem és az ELTE csillagászprofesszora, a Magyar Napfizikai Alapítvány kuratóriumi elnöke a gyulai központú SAMNet (Solar Activity Monitor Network) nemzetközi űridőjárás-megfigyelő hálózatot. A SAMNet saját fejlesztésű, a mágneses tér mérésére alkalmas műszerei segítségével vizsgálja meg a Nap alsóbb légkörét a fotoszféra és a kromoszféra között.

Ebben a dinamikusan változó, aktív régióban keletkeznek azok a nagy energiájú flerek (fényfellobbanások) és plazmapulzusok (koronakilövellések) is, amelyek komoly űr-időjárási zavarokat tudnak okozni. Az űridőjárás a Napból eredő, a Föld körüli térségben észlelhető zavarok összefoglaló neve. Az űr-időjárásban bekövetkező komolyabb anomáliák, az űrviharok nagy mértékben károsíthatják például GPS és távközlési műhold-rendszereinket, túlfeszültséget kelthetnek a magasfeszültségű távvezetékeinkben, akár kontinensnyi területeken is megszakítva ezzel a folyamatos áramellátást.

A mesterséges intelligenciával fantasztikus eredményeket lehet elérni, de mint Erdélyi Róbert elmondta, kutatásuk során bebizonyosodott, hogy a nagy energiájú napkitörések fizikai jelenségeinek matematikai elemzése nélkül az MI eredményei könnyen félrevezethetnek. – A mesterséges intelligenciára nem szabad mindentudó varázsgömbként tekinteni; ha nem megfelelően használjuk, rossz következtetésekre juthatunk. A vizsgálatok során a matematikai és fizikai modellezés alapvető fontosságú – fogalmazott a professzor.

A kutatás arra irányult, hogy a mesterséges intelligencia segítségével ellenőrizzük az űridőjárás-előrejelzés során kapott eredményeinket – teszi hozzá Korsós Marianna, az ELTE Csillagászati Tanszék posztdoktori kutatója, a nemzetközi kutatócsoport tagja. – Izgalmas és gyorsan fejlődő interdiszciplináris területről van szó, amelynek eredményeit azonban fenntartásokkal kell kezelni. Nagyon büszke vagyok, hogy fiatal kutatóként részese lehettem ennek a kiváló nemzetközi együttműködésnek, rengeteget tanultam arról, milyen mértékben lehet felhasználni az új technikát – mondta a kutató.

A kutatócsoport innovációk után bebizonyította, hogy a korábbi tudományos elképzelésekkel szemben az MI modell adatait kritikával és roppant óvatosan szabad csak felhasználni a napfelszíni mágneses tér szerkezetének előrejelzésére.

Azt vettük észre, hogy a korábban tökéletesnek hitt MI modell sokkal rosszabbul teljesít a vártnál – magyarázza Jiajia Liu és Yimin Wang. – A mesterséges intelligencia egyelőre nem képes megfelelő módon visszaadni a teljes előjel nélküli naplégköri mágneses fluxus értékeket, illetve más további fontos fizikai paramétereket, mint például a netto mágneses fluxus értéke vagy a mágneses teret elválasztó semleges vonalak száma, pedig ezek kulcsfontosságú paramétereknek számítanak az űridőjárás-előrejelzés terén – mondták a kutatók.

A kutatók hozzátették: eredményüket a jelenleg ismert fizikai modellek is alátámasztják, hiszen a magneto-hidrodinamika elmélete kimondja, hogy a kromoszféráról és a koronáról készült megfigyelések nem nyújtanak elegendő információt a részletes fotoszférikus mágneses térszerkezetekről.

Az MI gyorsan fejlődő tudományág, amely valóban széles körben alkalmazható, és egyre gyakoribbá válik hétköznapjainkban. Tisztában kell lennünk azonban a korlátaival is, különösen a tudományban való alkalmazhatóság tekintetében – figyelmeztet Erdélyi Róbert. – Az alapvető matematikai és fizikai modellek hiányában az MI sokszor hibás modelleket, illetve adatokat generál, még akkor is, ha a legfejlettebb mesterséges intelligenciát vagy gépi tanulási technikákat alkalmazzuk – mondta a professzor.

A kutatás az ELTE-n a Felsőoktatási Intézményi Kiválósági Program asztro- és részecskefizikai tématerületének keretében és támogatásával zajlott. A tanulmány a Nature Astronomy 2021. február 12-i pénteki számában jelent meg. Szerzői: Jiajia Liu (Sheffield és Queen?s Belfast Egyetem), Yimin Wang (Sheffield Egyetem), Xin Huang (Kínai Tudományos Akadémia), Korsós Marianna (ELTE és Aberystwyth Egyetem), Ye Jiang (Sheffield Egyetem), Yuming Wang (Kinai Tudományos és Műszaki Egyetem) és Erdélyi Róbert.

Szóljon hozzá!