Yapay Zeka ile geliştirilmiş model, uzay hava durumu tahminlerini iyileştirebilir

Dünya’nın Van Allen kuşakları (gezegeni çevreleyen ve enerji yüklü parçacıkları hapseden bölge) içinde neredeyse ışık hızıyla hareket eden “öldürücü elektronlar”, elektronik aksamlarda arızalara neden olarak uzaydaki ekipmanlar için büyük bir tehdit oluşturuyor.

Şimdi, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ve Chapel Hill’deki Kuzey Carolina Üniversitesi arasındaki işbirliğiyle araştırmacılar, yapay zekanın bir uygulaması olan makine öğrenimini kullanarak, Dünya’nın dış radyasyon kuşağı içindeki elektronları ölçmek için tahmine dayalı bir model geliştiriyorlar.

Los Alamos fizikçisi ve yeni araştırmanın başyazarı Yue Chen, “Bu çalışma, öldürücü elektronların dinamiklerini tahmin etmek için Laboratuvarın parçacık verilerini kullanmanın uygulanabilirliğini kanıtlıyor” dedi. “Bu arada, yapay zeka çağında uzun vadeli uzay gözlemlerinin önemini gösteriyor.”

Araştırma şuydu: yayınlandı son zamanlarda dergide Uzay Havası ve uzay hava durumu tahmin yeteneklerinin geliştirilmesinde ve uyduların korunmasında ileriye doğru atılmış önemli bir adımdır.

Ekibin Tahmini MeV Elektron—Orta Dünya Yörüngesi veya PreMevE-MEO olarak adlandırılan yeni tahmin yeteneği, daha doğru ve verimli saatlik tahminler sağlayabilir. PreMevE-MEO’nun model girdileri, 12 orta Dünya yörüngeli GPS uydusu ve bir Los Alamos jeosenkron Dünya yörünge uydusu tarafından gözlemlenen elektronları içerir. Ekip, modeli geliştirmek için evrişimli sinir ağlarını transformatörlerle birleştiren yenilikçi bir makine öğrenme algoritması geliştirdi.

Sonuç olarak araştırmacılar, birçok navigasyon ve meteorolojik uydunun çalıştığı Dünya üzerindeki mesafe olan orta Dünya yörüngesindeki uzun süredir devam eden uzay altyapısından elde edilen gözlemlerden yola çıkılarak yüksek doğrulukta tahminler yapmanın mümkün olduğunu gösterdi. Model, değerli bir uzay hava durumu operasyonel uyarı aracı olma potansiyeline sahiptir.

Yeni model aynı zamanda Los Alamos’un, ilk kez 2017’de halka sunulan ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi’nin Ulusal Çevresel Bilgi Merkezleri tarafından arşivlenen X-ışını dozimetre parçacık verilerini birleştiren benzersiz GPS verilerini de kullanıyor.

Bu verilerin benzersiz bir yönü, NASA tarafından yürütülen geleneksel araştırma görevlerinden farklı olarak, 100 uydu yılından fazla verinin mevcut olduğu uzun vadeli bir takımyıldız olmasıdır. Modern yapay zeka yaklaşımlarının uygulanabileceği, gerçekten büyük veri kategorisine giren az sayıdaki uzay ortamı kaynaklarından biridir.

Bu çalışma, ajanslara uydulardan geçmiş verileri tanımlama ve yayınlama görevi veren Ulusal Uzay Hava Durumu Stratejisi ve Eylem Planına yönelik güncel Uygulama Planını desteklemektedir; ABD hükümeti tarafından finanse edilen, yer tabanlı gözlemevleri ve ağları; elektrik şebekesi boyunca ölçümler; ve uzay hava olaylarını karakterize etmek ve tahmin etmek için kullanılan modellerin geliştirilmesi, doğrulanması ve test edilmesinin iyileştirilmesinde faydalı olabilecek manyetometre veri akışları.