Как да се присъединим към програмата, за да намерим нови звезди

Anonim

Робърт Симпсън Астроном, уеб разработчик, служител в Оксфордския университет. Един от създателите на проекта Zooniverse.

- Какво представлява проектът Zooniverse?

- Създаваме проекти за краудсорсинг: публикуваме данни в свободен достъп, обикновено снимки, понякога видео или звук, и след това молим доброволците да провеждат изследвания, които обикновено дават на студентите. Тя помага да се обработи огромно количество информация с висока скорост, което означава, че учените могат да се концентрират върху сложната аналитична част от изследването.

- Това е, основно, вие давате досадна работа на доброволците?

- Да. Но най-удивителното е, че хората го харесват. Те работят, общуват помежду си онлайн и също така правят открития. Това е характеристика на Zooniverse: ние не просто искаме някой да свърши работата за нас, ние даваме на всеки възможността да започнат свои собствени изследвания, използвайки нашата информация.

- Но има компютри, които могат да изпълняват много сложни задачи. Какво може да забележи такъв човек, че компютърът няма да види?

- Много. По-точно, много. Един от проектите ни постави за задача доброволците да открият разликите между спиралните и елиптичните галактики. По това време компютрите не можаха да направят това. Всъщност компютрите не могат да направят това сега, ако не приложите данните, които сме събрали за машини за обучение. Компютърът е прав в 85% от случаите. Но останалите 15% включват най-интересните обекти с необичайна форма или цвят, има нещо малко над нормата. Хората могат да разпознаят тези обекти, но машините не могат, но те са тези, които са най-ценни за науката. По същество компютрите не могат да правят точно това, от което се нуждаем.

Има и добри новини: можем да научим компютрите да работят по-добре, като разчитаме на отговорите, получени с помощта на човек. Но ние продължаваме да изследваме необичайни, по-сложни галактики. Ето защо проектът ще продължи своята дейност, защото хората винаги са необходими за трудни задачи.

Друг пример. Предишният ни проект „Планетни ловци” привлече хората да видят данните за светлинните криви, получени от телескопа Кеплер. Погледнахме 150 000 звезди, изучавайки излъчената светлина. Смисълът на действието е да забележи как минава планетата срещу звездата и да измерва спада в яркостта на светлината. Затъмнението ще покаже размера на планетата, скоростта на движение в орбита - огромно количество информация. За да направите това, просто трябва да погледнете звездата за много дълго време с помощта на добри инструменти.

Намерихте планета! Без вас не бихме знаели за неговото съществуване.

Сега НАСА и специалисти, работещи с телескопа Кеплер, използват компютърни алгоритми за обработка на данните и през годините са открили много планети. Но опитът ни с информация за галактики казва, че може да има много подробности в данните от космоса, които хората ще забележат и компютрите няма да забележат, защото машините са програмирани да търсят стандартни събития. Намерихме планети, които пропуснахме в НАСА. Някои от тях са разположени по невероятен начин, те не могат да се видят чрез сетивата, но съществуват. Например, намерихме една от седемте планети в система, подобна на Слънчевата. Това откритие е много важно, тъй като колкото повече планети се въртят около една звезда, толкова повече хаотични светлинни пътеки оставят.

- Всеки доброволец следва ли определена звезда?

- Не. Както и при галактиките, 10-15 души се наблюдават за един обект наведнъж. И можем да им напишем послание: "Намерихте планета!". Такива писма са много забавни за изпращане. Много от тези хора остават автори на открития само с думи, защото не можем да им дадем имената. Но можем да кажем: „Намерихте планета! Без теб не бихме знаели за неговото съществуване."

- Кое от откритията, направени от доброволци, е най-необичайно?

- Орбитата на една от първите планети, която открихме, преминава непосредствено около две звезди, които обикалят около една друга. И около тази система има орбита от още две звезди, които също зависят един от друг. Така че планетата има четири слънца. Две от тях са светли, едновременно се появяват в небето, а две от по-мрачните се движат заедно в кръг по периферията. И това е само типа система, която компютърът не може да намери.

Намерихме и планета с две слънца, като Татуин. Екипът на Кеплер обяви своето откритие, разгледахме данните си и разбрахме, че сме го отворили, само че закъсняхме с прессъобщението. Затова откриваме чудесен, необикновен материал.

- Има ли човек в проекта, който е отговорен за анализирането на данните, получени от доброволци?

- Във въпроса за сортиране на резултатите от работата разчитаме на статистиката. Преди това получихме среден резултат от 50 изгледа на обекта, но сега действаме по-умно.

Например проектът "Серенгети Картини" е посветен на биоразнообразието и взаимодействието на видовете в Националния парк Серенгети в Африка. Изследователите искали да изследват популациите на лъвове, хиени, гепарди и леопарди и поставили 200 камери в парка. Сега те разбират, че броят им е излишен, но дори не подозират, че ще получат толкова огромно количество данни. Камерите за заснемане на движение работеха, защото слънцето се издигаше под определен ъгъл, коли минаваха коли с туристи, вятърът разбъркваше тревата. Изследователите бяха претоварени от броя на снимките, двама служители трябваше да обработят повече от 1, 5 милиона изображения. Дори се опитват да не го правят сами.

Предполагах, че 60% от снимките са направени поради движението на тревата. Решихме, че ако трима от петима гледат на снимката и казват, че на нея се вижда само трева, ние просто ще изтрием файла от системата. Постепенно изхвърлихме всички снимки с растения, оставяйки само снимки на животни. И тогава статистиката влезе в делото. Всяка снимка беше разгледана средно 20 пъти и на базата на получената информация ние структурирахме базата данни.

На стената в кабинета ми има плакат с огромна фотомозаика, върху която са изобразени гну (наричани още „гепард бургери“, защото ги правят постоянно). Всички снимки от плаката бяха идентифицирани от нашите доброволци. Направихме едни и същи плакати с зебри, лъвове и слонове, само за да се забавляваме, когато осъзнахме, че с едно кликване на мишката можем да получим 17 000 снимки на слонове.

- И какво необичайно се забелязва от хората в проекта, посветен на Серенгети?

- В този проект поискахме да не обръщаме внимание на птиците, защото инициаторите на изследването са работили с бозайници. Така че имахме общ бутон за всички птици. Но някои доброволци самостоятелно маркираха всички снимки с птици, благодарение на усилията и интереса им, въведохме данните за птиците в каталога, както се очакваше.

- И тези данни могат да бъдат полезни за някого.

- Точно така. Те просто са добавили друга група от видове към изследването.

Така в базата данни се появи категория "Пожари". В Серенгети те често се случват и хората са отбелязвали снимки с тях. Друга забавна категория е „Хора”, която също се появява на изображенията. Имаше рейнджъри, които инсталираха камери и взеха пробни снимки с бисквити. Веднъж трябваше да изтрием данните от проучването, защото туристите случайно са поставили лагер точно пред една от камерите.

- Струваше си да предупредим хората!

- Не можехме да си представим, че някой би искал да създаде лагер на тези места. Това е центърът на Серенгети, там може да бъде опасно!

- Вие отбелязахте, че в проект, посветен на изследването на раковите клетки, хората разглеждат тъканни проби. Как са получени?

"Получихме проби, боядисани в някои цветове от Кеймбридж, където те бяха взети в анонимно медицинско изследване." Нашите доброволци погледнаха изображенията, които се използват за търсене на ракови клетки, тумори или дименсионни аномалии в тъканите на тялото. Представихме примери за сравнение, формирахме курс за обучение. Просто трябва да разпознаете изображенията, но завършилите студенти прекарват половината от времето, посветено на изследването на такава работа. Сега цяла седмица те могат да работят само и скоростта на подготовка на научната им работа нараства.

Имаме още един медицински изследователски проект за червеи. Ние наблюдаваме нематоди, поставящи яйца в петриеви блюда. Компютърът може да направи много изчисления, свързани с нематоди, но не може да каже кога слагат яйца. Доброволците гледат видеоклипове и тяхната задача е да натиснат бутон, като в игра, когато видят ново яйце. Мисля, че това е отвратителна професия, страхувам се дори да погледна тези червеи. Тези микроскопични нематоди са ужасни, но те са необходими за изследване на рак. На червеите е удобно да се наблюдават генетични мутации, а един от тях, свързан с образуването на тумори, се проявява в определен фенотип. Можете да го определите чрез способността да снасяте яйца.

- Научихте много за различни научни области, които никога не бихте могли да докоснете.

- Да, и това е невероятно. След като излязохме отвъд астрономията, хората дойдоха при нас с невероятни научни истории и им помогнахме да ускорят работата. Публикувах статии в списания, които сега започнаха да навлизат в сферата на моите професионални знания, които, между другото, също са в идеален ред.

- Един от атрактивните аспекти на Zooniverse е социалната мрежа. Как се организира дискусията по проекта?

- Имаме дискусионна платформа, която обхваща всички проекти, наречени Talk. Когато доброволецът завърши класификацията на обекта, ние питаме дали той иска да го обсъди. Той продължава да обсъжда къде може да остане коментар под същото изображение. Например, той може да напише: "Това е много сладко." Или попитайте: "А тази галактика - спирала?" - Ако не е сигурен. Или изясни: "В ъгъла има слон?". Или може би забележите: "Чудя се защо този слон има три птици на гърба си?"

Тази платформа се използва от всички участници в системата, така че учените могат да отговорят на въпросите на потребителите. Можете също да видите всички коментари, които някой преди това е оставил на изображението. Ако забележите нещо странно, и заедно с вас, тази същата странност беше открита от още 25 души, можете да започнете дискусия. Така се случват необичайни открития.

- Вие модерирате форума на общността? Или учените са твърде заети, за да следят дискусиите?

- Позволяваме на доброволците да заявят желанието си да станат модератори. При откриването на нов проект учените избират модератори. Тогава проектът се грижи за себе си. Учените отговарят на въпроси, ако не са прекалено затрупани. Често групи от учени са готови да помагат на хората.

Стотици доброволци, ангажирани с проекта, се считат за автори на научни изследвания, тъй като посвещават огромно количество време и се срещат с учени.

Учените се опитват да научат колкото е възможно повече за активните участници в проекта, които отново и отново се връщат към изследванията. Учените могат да се обърнат към доброволци за специална помощ. Например, попитайте: „Аз провеждам проект за търсене на червеи на океанското дъно, ако видите нещо по тази тема, можете ли да го маркирате с хештег?”. Това е второто ниво на развитие на науката, основано на взаимоотношения, изградени на базата на нашата платформа.

Винаги ще има хора, които се интересуват от помощ. И е страхотно, че можем да разкъсваме хората от загубата на време, играейки игри в интернет, привличайки ги към научни изследвания, така че те се публикуват в научни периодични издания. Стотици доброволци, ангажирани с проекта, се считат за автори на научни изследвания, тъй като посвещават огромно количество време и се срещат с учени.

- Всеки може да се присъедини към проекта? Например, може ли децата да участват в него?

- Да, знам със сигурност, че по това време един от участниците, ученичка от Великобритания, който ентусиазирано разпространи милиони галактики в категории, е на 13 години. Преди няколко години тя дойде при нас на стаж. Всичко това се случи просто защото тя разбра за нашия проект. Всеки може да участва, да се регистрира, трябва само да въведете потребителското си име и имейл адрес, за да можем да проследяваме хора, които ни помагат и да генерираме статистически данни.

- Изглежда, че хората посвещават огромно количество време на проектите на Zooniverse. Вие контрастирахте с участието в изследването на компютърните игри. Но учените са забелязали, че игрите намаляват стреса и болката. Има ли нещо подобно във вашата система? Какви награди получават доброволците?

- В ранните етапи на проекта забелязахме едно и също нещо. Защо някой прекарва толкова много време в него? Работим от 2007 г. насам. Първата задача беше да се категоризират 900 000 галактики. Около 160 000 души взеха участие в проекта, от които около 10 души са гледали и сортирали всички галактики без изключение. Те трябваше да прекарат няколко месеца в него ежедневно. Но те го направиха! Изненадани сме, че хората влагат толкова много усилия в проекта.

Интервюирахме много участници, дадохме им възможност да дадат различни отговори. Те биха могли да отговорят, че обичат астрономията и се интересуват от Вселената или че обичат да играят игри. Но повече от половината доброволци заявиха, че искат да допринесат за развитието на науката. Хората искат да бъдат полезни. Те отнасят проекта към сърцето и работят усилено, за да се уверят: Zooniverse се опитва да повиши ефективността на изследванията и всеки клик помага на науката.

Как да се присъединим към програмата, за да намерим нови звезди