Aktivizam, Zanimljivosti, Znanost

Ponedjeljak, 18.04.2011.

Tagovi: Zooniverse, astronomija

  • 11:06

Even parity

Zooniverse

Uočavanje uzoraka jedna je od fantastičnih sposobnosti našeg mozga. Mozak je, čini se, građen tako da uvijek i svugdje pokušava pronaći uzorke i pravilnosti, čak i u kaotičnim sustavima poput oblaka. Ta mogućnost postaje društvena igra u projektu Zooniverse.

Piše: Radoslav Dejanović

Znanost je, kažu ljudi, dosadna. I to je donekle točno: izuzmemo li kratke i efektne demonstracije znanosti u školama ili rijetkim TV emisijama, dobar dio znanosti svodi se na skupljanje i skupljanje i skupljanje podataka, a zatim njihovu obradu, obradu, obradu.

Je li moguće taj često posve dosadan posao, sličan pregledavanju knjigovodstvenih dokumenata, učiniti zanimljivijim? Ili još bolje, kako bi bilo uključiti i klince u tu priču, na način koji im je prihvatljiv, dovoljno pojednostavljen da bude na njihovom nivou, a pritom zabavan i – realan?

Zooniverse je projekt koji je poprilično dogurao, naravno onoliko koliko to ozbiljna i realna znanost može, zabavi za cijelu obitelj. Riječ je o nekoliko vrlo ozbiljnih i angažiranih znanstvenih tema koje su prikazane na šaren i pomalo zarazan način, a dizajnirane kao prava obiteljska zabavna igra.

Planethunters.org omogućuje bilo kome, pa čak i potpunom znanstvenom neznalici, potragu za ekstrasolarnim planetima, tj. planetima koji orbitiraju oko udaljenih zvijezda. Posao nije jednostavan, podataka je poveća gomila, valja ih znati tumačiti – kako je moguće dati "laiku" posao koji traži visoko obrazovanje, trening i stručnost?

Trik je, naravno, u pametno prikazanim podacima i jednostavnom zadatku. Na stranici Planethunters.org posjetitelju se prikazuje jednostavna animirana uputa koja traje nekoliko minuta, nakon čega je posjetitelj faktički spreman dati svoj doprinos astronomiji.

Izvedba je vrlo jednostavna: posjetitelju se predoči graf u kojem je točkama označena svjetlina neke zvijezde u odnosu na protok vremena. Takav graf najčešće izgleda poput debele crte ili sinusoide koja se ne mijenja značajno.

No, ako zvijezda u svojoj orbiti ima iole značajno planetarno tijelo, njegovim prolaskom (tranzicijom) između zvijezde i nas (tj. teleskopa Keck i teleskopa Kepler) prividna
svjetlina (tj. magnituda) zvijezde će se privremeno smanjiti i zatim ponovo vratiti u normalne vrijednosti. Takva promjena na grafu se primjećuje kao točke koje "vise" u grafikonu, tj. nacrtane su blizu jedna drugoj, ali ispod ostalih točki grafa, pa izgledaju poput niti koja visi.

I to je cijela umjetnost! Sva ta velika, komplicirana znanost u jednom se svom dijelu može svesti na običnu igrariju po X i Y osi grafikona, dovoljno jednostavnu da je i osnovnoškolci mogu razumjeti: sve što treba učiniti je odgovoriti na par jednostavnih pitanja (je li zvijezda stalna ili varijabilna, pulsira li ili se na neki drugi način mijenja, a što je moguće procjeniti proučavajući njen grafikon...) i pregledom grafikona obilježiti mjesta za koja nam se čini kako bi mogla označavati tranziciju planeta. Znanstvenici zatim prikupljaju tako obilježene grafikone i proučavaju označene vrijednosti.

Vjerojatno se pitate zašto ti pametni znanstvenici jednostavno ne isprogramiraju računala da za njih sama i puno brže od nesavršenih ljudi traže takva mjesta?

Postoje dva odgovora, oba jednako dobra.

Prvi odgovor je da tranzicija planeta ne mora biti savršeno sinkroniziran ciklus uhvaćen u savršenom trenutku. Kada bi takvi idealni uvjeti bili redoviti, potraga za ekstrasolarnim planetima bila bi dječja igra. No, situacija je drugačija, kao što ćete imati priliku vidjeti ako sami pokušate označiti nekoliko zvijezda: grafikoni su "razmrljani", točkice bježe na sve strane, kvaliteta signala nije uvijek ista, a ponekad nedostaje dio signala.

Tu u igru ulazi fenomenalno prirodno računalo: ljudski mozak. Za razliku od konvencionalnih računala, ljudski mozak ima neke mogućnosti koje ga čine superiornim bilo kakvom računalnom programu. Mi ljudi možda ne možemo pamtiti tako precizno i tako dugo sve te silne količine podataka koje može zapamtiti računalo; možda nam matematičke operacije, kombinacije i permutacije ne idu tako dobro kao računalu pa nas ono danas bez problema do nogu potuče u šahovskoj partiji, no mi i dalje nadmoćno vladamo nekim stvarima.

Uočavanje uzoraka jedna je od fantastičnih sposobnosti našeg mozga. Mozak je, čini se, građen tako da uvijek i svugdje pokušava pronaći uzorke i pravilnosti, čak i u kaotičnim sustavima poput oblaka. Uočavanje uzoraka i pravilnosti nešto je čime se naš mozak konstantno bavi, pa često toga nismo niti svjesni. No, ta mogućnost je u nama – ljudi (i većina primata) iznimno su uspješni u prepoznavanju uzoraka i drugim vizualnim poslovima.

Zato itekako ima smisla zaposliti ljudske mozgove na obilježavanju potencijalnih tranzicija – živući rješavač problema zadatku će pristupiti fleksibilno, fokusirajući se na prepoznavanje uzorka, prepoznajući i ignorirajući mjesta koja ne nose veliku vjerojatnost događaja. Pritom koristi mozak i njegove superiorne (prema umjetnim sustavima kakve danas imamo) sposobnosti prepoznavanja uzoraka kako bi uočio mjesta koja bi računalni algoritam mogao promašiti ili jednostavno ignorirati.

Što je sa greškama? Ništa – jedna te ista zvijezda daje se na uvid većem broju ljudi, nakon čega se njihove opservacije zbrajaju – što više ljudi uoči isti uzorak, veća je vjerojatnost kako je zaista riječ o traženoj stvari. Ako rezultati "šaraju" grafikonom, vjerojatnost tranzicije je manja: blagoslov moćnog mozga je i njegovo prokletstvo – ponekad u posve slučajnim podacima naš mozak uoči nekakvu smislenu pravilnost, poput likova u oblacima.

No da, što je sa onom drugom stvari? Druga stvar je popularizacija znanosti, naravno: osim vrlo praktične koristi uprezanja mnoštva mozgova u češljanju rezultata, ovaj pristup je i fantastičan način za popularizaciju, pa i promociju znanosti: približavanje konkretnog znanstvenog posla običnim ljudima, na način razumljiv svima od 7 do 77 godina. Dapače, taj proces je dvosmjeran, jer običnim ljudima omogućuje sudjelovanje u stvarnom znanstvenom radu, a najsretnijima među njima slijedi i javno priznanje.

Iste principe koriste i ostali projekti na Zooniverse:

The Milky Way Project traži od posjetitelja da prouči određenu sliku koja predstavlja dio Mliječne staze i na njoj zaokruži objekte koje uoči i označi potencijalno zanimljiva mjesta: oblake plinova ili prašine i slične artefakte. Slike za ovaj projekt osigurao je teleskop Spitzer, a slike su u infracrvenom području.

Moon Zoo se bavi našim vjernim pratiocem, Mjesecom. Ovdje znanstvenici od vas traže da obilježite kratere i
brežuljke na površini Mjeseca, kao i druge zanimljive stvari: stijene, kanale, pukotine, tragove kotrljanja stijena... ali i tvorevine ljudskih ruku. Ovo će se naročito svidjeti teoretičarima zavjere koja tvrdi kako ljudi nikad nisu bili na Mjesecu, ali slike ih, eto, na žalost opovrgavaju. Stranice nude i "Boulder Wars", igru u kojoj se prikazuju dvije nasumične slike Mjeseca, a igrač treba reći na kojoj je više kamenčina...

Galaxy Zoo je projekt u kojem posjetitelji klasificiraju cijele galaksije! Prikazuju se fotografije jedne po jedne galaksije, a posjetitelj treba odrediti je li riječ o glatkoj, ravnomjernoj galaksiji, ili se na fotografiji vide neka svojstva galaksije (disk, krakovi i slično), ili je na slici obična zvijezda ili kakav negalaktički artefakt. Sliku je moguće invertirati radi lakšeg uočavanja detalja, a sam postupak klasifikacije zaista je dječja igra. Slike galaksija dobili smo, naravno, od teleskopa Hubble.

Galaxy Zoo Mergers malo je kompliciraniji i malo zabavniji zadatak. Posjetitelj treba izabrati jednu od osam ponuđenih simulacija galaksije koja po njemu najvjernije simulira referentnu, pravu galaksiju. Izabrana simulacija zatim se može malo dorađivati (povećavati ili smanjivati broj zvijezda), a moguće je izabrati i više od jedne simulacije koja izgleda kao referentna galaksija. Merger Wars je zanimljiva igrica u kojoj trebate izabrati jednu (ili niti jednu) od dvije ponuđene simulacije koja najviše odgovara izgledu referentne galaksije. Igranjem ovih igara pomoći ćete znanstvenicima usavršiti algoritme za simulaciju galaksija.

Galaxy Zoo: The Hunt for Supernovae je projekt u kojem tražite supernove, gigantičke svemirske eksplozije umirućih zvijezda. Igra je jednostavna: prikazane su vam dvije fotografije iz različitih vremenskih perioda, dok će krajnja desna fotografija biti razlika prve dvije. Supernove se opaža po nagloj promjeni sjaja, pa ako zvijezda na slikama ima drastično različit sjaj, postoji vjerojatnost da ste upravo otkrili supernovu.

Solar Stormwatch nas ponovo vraća u susjedstvo: na ovoj stranici tražit ćete promjene na Suncu. Stranica je napravljena u stilu računalnih igara, sa postignućima koje možete "otključati" nakon što završite određene zadatke, a tražite sunčeve oluje. Ovo je možda najzahtjevnija igra, jer traži od vas da uočite solarnu oluju, zatim obilježite njen početak na oba satelita koji snimaju Sunce; osim sunčevih oluja, možete tražiti komete i čudne objekte, a bit ćete nagrađeni fantastičnim animacijama aktivnosti naše zvijezde. Slike u boji i spektakularne animacije zahvaljujemo blizancima STEREO.

Old Weather je prilično ovozemaljski projekt: posjetitelj iščitava stare britanske nautičke dnevnike iz
doba Velikog rata kako bi iz njih izvadio podatke o klimi na mjestu na kojem se brod tog dana
zatekao. Na taj način znanstvenici se nadaju saznati više o klimatskoj povijesti Zemlje.

Kažu kako su društvene igre dobra zabava koja pojačava obiteljske veze. Zaista, karte, kockice, igraća ploča... no, možda biste ponekad mogli umjesto igraće ploče okupiti obitelj oko monitora, pa klasificirati zvijezde, planete, galaksije, ili tražiti zanimljiva mjesta na površini Mjeseca.
Za razliku od posve pasivnih projekata poput SETI@Home, gdje je screen saver obavljao sav rad, ovi zanimljivi projektići omogućuju intelektualni angažman cijele obitelji, od najmlađih do najstarijih. I znate što? Ne biste vjerovali, zarazni su. Pokušajte sa svojom obitelji – bit će tu ljutnje i smijeha, argumenata i dokazivanja, uvjeravanja i raspravljanja. I uz sve to još i ona sitnica koju vam društvene igre ne mogu dati: svijest o tome kako je vaša obiteljska zabava dio velikog znanstvenog projekta i kako je vrijeme uloženo u obiteljsku zabavu zapravo vrijeme svih ukućana uloženo u napredak znanosti.

Autor je jedan od vodećih domaćih informatičara i ekspert za slobodni softver, informatički novinar, bivši stručni savjetnik za informatiku u poglavarstvu Grada Zagreba i vlasnik tvrtke Operacijski sustavi. Jedan je od 25 najboljih IT konzultanata u Hrvatskoj, prema izboru korisnika tih usluga. Njegove tekstove možete pronaći na njegovom osobnom blogu oddparity.org.

Izvor: Monitor.hr