The Post-Singularity Future Of Astronomy

Om tjugo år är det troligt att de flesta astronomer aldrig kommer i närheten av ett banbrytande teleskop, säger Ray Norris vid Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization i Epping, Australien. Så börjar en fascinerande diskussion om framtiden för mänsklighetens äldsta vetenskap.

Norris målar upp en optimistisk bild. För honom är framtiden fylld av automatisering som kommer att göra astronomernas jobb lättare. Han säger till exempel att om tjugo år: Jag förväntar mig att kunna klicka på ett föremål i ett papper, och se dess bild på alla våglängder. Dessa data kommer att tillhandahållas mer eller mindre automatiskt av en ny generation smarta teleskop som kalibrerar och redigerar data i farten och sedan skickar den till ett virtuellt observatorium som vem som helst kan komma åt.

Astronomernas uppgift kommer att vara att teoretisera om denna data, att leta efter mönster i den och att se hur den förklarar vissa problem och skapar andra. De kan sedan föreslå vilka andra uppgifter som ska samlas in.

Det borde frigöra mycket av deras tid. Norris säger att tiden som inte ägnas åt att pilla med ekvitorialfästen och linsdukar kommer att göra det möjligt för dem att bättre engagera sig med allmänheten som betalar deras lön.

Det är verkligen en rimlig förändring från vad astronomer gör idag, men har Norris gått tillräckligt långt?

En sak han inte tar hänsyn till är datorernas nyfunna förmåga att analysera data på sätt som är helt otillgängliga för människor.

Förra året utvecklades Hod Lipson och kompisar vid Cornell University en genetisk algoritm som kan sålla igenom data och leta efter fysikens lagar bakom den .

Och det verkar fungera. Dessa killar genererade en mängd data genom att spåra rörelsen av saker som enkla harmoniska oscillatorer och kaotiska dubbelpendlar. De släpper sedan sin algoritm på rådata – inte de välskötta sakerna utan vårtor och alla mätningar.

Deras häpnadsväckande resultat är att deras algoritm härledde Newtons rörelselagar från dessa data, utan hjälp utifrån. Sedan dess har de översvämmats med förfrågningar om att släppa lös sin algoritm på andra datamängder. De har till och med skapa en webbplats där vem som helst kan prova själv.

Det är en ganska ögonöppnare. Ett problem är att algoritmen inte alltid ger välkända resultat som Newtons lagar. Och det gör att forskare undrar över de matematiska sambanden som det avslöjar. Vad menar dem? Hur ska de tolkas? Är de viktiga?

Detta borde vara av mer än övergående intresse för astronomer. Som Norris påpekar är astronomer i färd med att automatisera sitt arbete, till den punkt där den enda uppgiften som återstår för dem är att analysera data.

Och ändå indikerar Lipsons arbete på Cornell att även detta kan automatiseras också.

Vad Norris har misslyckats med att ta hänsyn till är vad som kommer att hända när Lipsons algoritm, eller något liknande, är inställd på att arbeta på datakorpusen i det virtuella observatoriet.

Sannolikheten är att dessa algoritmer kommer att bli kraftfulla verktyg för att upptäcka samband i data som människor skulle ha svårt att extrahera. Det lämnar astronomer med uppgiften att förbrylla över resultaten, ibland förstå dem men kanske oftare utan att veta vad de nyfunna relationerna betyder eller varför de håller.

Detta är ett scenario av post singularitetstyp, där maskinerna gör upptäckter i en takt som människor inte kan hänga med.

Naturligtvis är astronomer inte de enda forskarna med detta öde i beredskap. Men som de som redan mer eller mindre har automatiserat sina jobb, är det sannolikt de som stöter på det först.

Det ska bli intressant att se hur de klarar sig. Men då kommer det att vara för sent för de andra vetenskaperna.

Ref: arxiv.org/abs/1009.6027 : Nästa generations astronomi

Dölj