Inteligencia artificial para estudiar el Sol

Muchos de los fenómenos que tienen lugar en la atmósfera solar están controlados por los movimientos del plasma, especialmente en la fotosfera, la capa superficial del Sol y visible a simple vista mediante grandes telescopios. Medir la velocidad del movimiento vertical es relativamente fácil gracias al efecto Doppler, que produce un desplazamiento de las líneas de su espectro proporcional a la velocidad. En cambio, medir cómo se mueve el plasma de forma paralela a la superficie es mucho más complicado porque en este caso el efecto Doppler no opera. Sin embargo, gracias a técnicas de inteligencia artificial, un equipo científico del IAC ha desarrollado un método –una red neuronal- capaz de medir ese movimiento horizontal automáticamente. Los resultados del estudio se han publicado recientemente en Astronomy & Astrophysics.

En Física Solar, se suelen medir estas velocidades tomando varias imágenes de la superficie del Sol y se compara cómo se mueven los gránulos de una imagen a la anterior. Es una forma bastante intuitiva y habitual de medir velocidades en la vida diaria. Por ejemplo, cuando queremos cruzar una calle, estimamos la velocidad a la que circula un coche para saber si podemos hacerlo comparando su posición en unos pocos segundos. El problema de aplicar este método en la superficie solar es que produce estimaciones poco detalladas y solo permite detectar movimientos de estructuras mayores de 1000 km y que se muevan durante un periodo largo de tiempo.

Para hacer un cálculo más preciso de las velocidades horizontales en la fotosfera, varios investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han desarrollado un método basado en el "aprendizaje profundo" (deep learning en inglés). Este conjunto de técnicas de inteligencia artificial se han utilizado para asuntos tan dispares como desarrollar una inteligencia artificial que juegue al conocido juego de mesa Go (AlphaGo), la conducción automática de coches o el diagnóstico de enfermedades. Ahora, por primera vez, se han aplicado estas técnicas en el Sol, y el equipo científico ha entrenado una red neuronal, “DeepVel”, capaz de calcular la velocidad en cada pixel de la imagen y para cada instante de tiempo a partir de dos fotos consecutivas. “La mejora con respecto a los métodos anteriores es tan grande –explica Andrés Asensio Ramos, investigador del IAC y primer autor del proyecto- que creemos que el aprendizaje profundo nos permitirá extraer mucha más información de las observaciones en diferentes campos de la Física Solar”.

Deep learning o aprendizaje profundo

El aprendizaje profundo es una de las de técnicas de aprendizaje automático que permite a los ordenadores aprender a resolver problemas por sí mismos. Consiste en desarrollar e implementar algoritmos matemáticos formados por piezas relativamente simples pero muy interconectadas que sirven como base para generalizar comportamientos. Los sistemas de aprendizaje profundo más usados son las redes neuronales profundas, que intentan imitar el comportamiento del cerebro humano y su gran conectividad. Cuando se introducen datos, estos algoritmos los tratan en múltiples capas (en forma de cascada) y se van adaptando hasta ser capaces de reconocer patrones en los datos de entrenamiento. A partir de ese momento, pueden aprender automáticamente a resolver problemas nuevos.

En Física Solar, se suelen medir estas velocidades tomando varias imágenes de la superficie del Sol y se compara cómo se mueven los gránulos de una imagen a la anterior. Es una forma bastante intuitiva y habitual de medir velocidades en la vida diaria. Por ejemplo, cuando queremos cruzar una calle, estimamos la velocidad a la que circula un coche para saber si podemos hacerlo comparando su posición en unos pocos segundos.

“DeepVel” es capaz de detectar en la atmósfera solar vórtices muy pequeños, de tan solo unos centenares de kilómetros de diámetro, y que pueden durar menos de un minuto. “Parecen estar relacionados con acumulaciones de campos magnéticos que aparecen en las zonas menos magnetizadas del Sol, es decir, en calma”, apunta Iker S. Requerey, científico del IAC durante el desarrollo de este trabajo y otro de los autores del mismo. Desde hace unos años se sabe que la contribución del magnetismo en estas zonas es muy importante, incluso más de lo que se creía, lo que puede afectar al calentamiento de la corona solar, la capa más externa de su atmósfera. “Con DeepVel podremos estudiar los vórtices en el futuro, caracterizarlos y ver si están relacionados con la concentración de campos magnéticos en la fotosfera”, concluye Nikola Vitas, astrofísico del IAC que también ha participado en este estudio.

PUBLICIDAD

www.dicyt.com

Comparte esta noticia!

Tecnología verde para la reducción de riesgos ambientales asociados a...

Tecnología verde para la reducción de riesgos ambientales asociados a la acción humanitaria

Tecnología verde para comprobar el consumo energético

Tecnología verde para comprobar el consumo energético

Comentario/s

Deja tu comentario

Este Verano, apúntate a hacer senderismo en Cerler y Panticosa
Deportes de Aventura

Este Verano, apúntate a hacer senderismo en Cerler y Panticosa

El grupo Aramón ofrece, de nuevo, el programa 'Conviértete en montañero' para que los visitantes de Cerler y Panticosa...

Una carrera comprometida con el medio ambiente
Deportes de Aventura

Una carrera comprometida con el medio ambiente

La carrera promoverá los senderos balizados por los que pasa, como GR's, PR's, y Camino de Santiago (más del 75% de su recorrido), y,...

Tailandia da comienzo al Phuket Surf Fest 2019
Deportes de Aventura

Tailandia da comienzo al Phuket Surf Fest 2019

El evento ya se ha celebrado en la playa de Surin, en colaboración con el municipio de Patong, Surfing Thailand, Phuket Surfing...

El aumento de la actividad deportiva durante el verano favorece las lesiones
Deportes de Aventura

El aumento de la actividad deportiva durante el verano favorece las lesiones

Según el especialista, hay varios factores que explican por qué aumentan las lesiones en esta época del año....

Agria polémica sobre el Real Decreto que regula las ‘Panaderías Biológicas’
Agricultura ecológica

Agria polémica sobre el Real Decreto que regula las ‘Panaderías Biológicas’

La Asociación de Panaderías Biológicas (APB) lanza este comunicado de prensa, que reproducimos íntegro, a consecuencia del Real decreto...

Finca Antigua Orgánico, primer vino ‘bio’ certificado de Bodegas Martinez Bujanza
Agricultura ecológica

Finca Antigua Orgánico, primer vino ‘bio’ certificado de Bodegas Martinez Bujanza

El nuevo vino, de la bodega castellano-manchega Finca Antigua, es el resultado de la innovación continua y la transformación...

La lenteja de agua, tecnología de cultivo para transformar los excrementos en materia rica en proteínas
Agricultura ecológica

La lenteja de agua, tecnología de cultivo para transformar los excrementos en materia rica en proteínas

Como explica Antonio Leyva, investigador del Centro Nacional de Biotecnología, "esta planta es capaz, además, de producir...

Tomate ecológico, ‘EL ORO ROJO’
Agricultura ecológica

Tomate ecológico, ‘EL ORO ROJO’

La producción de tomate global se establece en 177 millones de toneladas. Si cree que las cifras no dicen mucho, debe saber que el tomate...

Crema Corporal Ultra Rica: una opción natural y sostenible
Cosmética BIO

Crema Corporal Ultra Rica: una opción natural y sostenible

Puedes aplicarla dándote un suave masaje. Extiéndela bien sobre las zonas más irritadas y secas para una hidratación ideal.

Disfruta del descuento de tu primera compra en Bioherbarium
Cosmética BIO

Disfruta del descuento de tu primera compra en Bioherbarium

Todos nuestros productos garantizan el bienestar del cuerpo ayudando así a lograr el equilibrio entre cuerpo y mente necesario para ser...

ECO LIVING IBERIA Descubre las últimas tendencias en productos de cosmética y hogar sostenibles
Cosmética BIO

ECO LIVING IBERIA Descubre las últimas tendencias en productos de cosmética y hogar sostenibles

Eco Living Iberia quiere convertirse en el punto de encuentro por excelencia de distribuidores, mayoristas, minoristas y compradores en...

Consejos de Bioherbarium para proteger tu piel
Cosmética BIO

Consejos de Bioherbarium para proteger tu piel

Los mejores protectores solares son los de amplio espectro, que filtran los rayos UVB y los UVA. El SPF es el tiempo de protección solar...