En un avance significativo para la astronomía, investigadores de la iniciativa Breakthrough Listen, en colaboración con NVIDIA y utilizando su sistema en el Allen Telescope Array (ATA) del Instituto SETI en California, han mejorado el proceso de detección de ráfagas rápidas de radio (FRB). Su nuevo sistema de inteligencia artificial supera a los métodos existentes, operando cientos de veces más rápido que los sistemas actuales sin sacrificar la precisión.
Detallado en la revista especializada Astronomy & Astrophysics, el nuevo sistema opera sobre la plataforma Holoscan, diseñada para procesar conjuntos de datos masivos en tiempo real. Tradicionalmente, la detección de FRB requiere la «desdispersión», es decir, la búsqueda entre miles de parámetros de señal posibles para corregir los retardos temporales dependientes de la frecuencia. La nueva arquitectura de IA integral elimina este cuello de botella, analizando las señales en tiempo real y transformando la forma en que los astrónomos buscan señales transitorias y potencialmente artificiales provenientes del espacio.
Las mejoras en el rendimiento son notables. En la ATA, el sistema actual, basado en tecnología de punta, tarda aproximadamente 59 segundos en procesar 16,3 segundos de datos de observación, casi cuatro veces más lento que en tiempo real. El nuevo sistema impulsado por IA realiza la misma tarea 600 veces más rápido, operando más de 160 veces más rápido que en tiempo real.
Peter Ma, quien lideró el estudio mientras cursaba estudios de pregrado en la Universidad de Toronto y actualmente es estudiante de posgrado en la UC Berkeley, destacó: «Esto representa un cambio radical en la forma en que buscamos fenómenos transitorios rápidos en el cosmos». El nuevo sistema también ha demostrado un aumento del 7% en la precisión, reduciendo drásticamente los falsos positivos. Permite la identificación inmediata de posibles señales extraterrestres, lo que posibilita a los astrónomos descubrir nuevos tipos de señales que antes no se habían considerado. «Hemos creado un sistema capaz de procesar grandes volúmenes de datos a una velocidad superior a la de los datos masivos, manteniendo la sensibilidad necesaria para detectar lo inesperado», agregó.
«Esta tecnología no solo nos permite detectar más rápidamente tipos de señales conocidas, sino que también nos permite descubrir morfologías de señales completamente nuevas», afirmó el Dr. Andrew Siemion, titular de la Cátedra Bernard M. Oliver para SETI en el Instituto SETI e investigador principal de Breakthrough Listen. «Una civilización avanzada podría utilizar transmisiones moduladas o en forma de ráfagas que ni siquiera hemos imaginado. Este sistema de IA puede aprender a reconocer patrones que los humanos podrían pasar completamente desapercibidos».
En las pruebas, el sistema detectó con éxito pulsos gigantes del Púlsar del Cangrejo, procesando con facilidad un flujo de datos de 86 gigabits por segundo. Su escalabilidad permite su despliegue en telescopios de todo el mundo, creando una red global de detección en tiempo real para fenómenos naturales y astrofísicos, así como para posibles señales extraterrestres.
Este logro se basa en años de trabajo de científicos e ingenieros de Breakthrough Listen, así como en colaboraciones entre Breakthrough Listen, el Instituto SETI y socios académicos e industriales, incluida NVIDIA, ampliando las fronteras de lo que la IA en tiempo real puede lograr en astronomía y en la búsqueda de vida más allá de la Tierra.
Fuente: Seti.org
