Hvordan bli forskningsprogrammet av nye stjerner
Tips / / December 19, 2019
Moderne forskning har produsert mye ny data at den gjennomsnittlige forskeren ikke kan behandle dem. Og datamaskiner fortsatt ikke kan matche det menneskelige øye på nivået av persepsjon. Hva gjør jeg? Tiltrekke frivillige. Britiske astronomen Robert Simpson (Robert Simpson) forteller hvordan prosjektet Zooniverse Det hjelper millioner av frivillige over hele verden til å delta i vitenskapelige aktiviteter: å kartlegge Melkeveien, se etter ekstrasolare planeter, ta elefanter og definere typer kreftceller.
Robert Simpson
Astronom, en webutvikler, ansatt ved University of Oxford. En av grunnleggerne av prosjektet Zooniverse.
- Hva gjør prosjektet Zooniverse?
- Vi skaper crowdsourcing prosjekter: sted fritt tilgjengelige data, vanligvis bilder, noen ganger video eller lyd, og deretter bedt om frivillige til å drive forskning, som vanligvis ga til arbeidet hovedfagsstudenter. Det hjelper til å behandle store mengder informasjon i høy hastighet, noe som betyr at forskere kan konsentrere seg om en kompleks analyse av studien.
- Det er i hovedsak gir frivillige en kjedelig jobb?
- Ja. Men det mest utrolige er at folk liker det. De gjør jobben, kommunisere med hverandre på nettet og også gjøre funn. Dette er en funksjon Zooniverse: vi ikke bare ønsker noen å gjøre jobben for oss, vi gir alle muligheten til å starte sin egen forskning ved hjelp av vår informasjon.
- Men det er datamaskiner som kan utføre svært kompliserte oppgaver. At en slik person kan legge merke til, som ikke kan se på datamaskinen?
- Mye. Mer presist, mye. en av våre prosjekt Han setter seg oppgaven med å finne frivillige forskjeller mellom spiral og elliptiske galakser. Selv om dette var utenfor kraften i datamaskiner. Faktisk kan datamaskiner ikke gjøre det nå, hvis du ikke bruker dataene som vi har samlet for trening maskiner. Datamaskinen er riktig i 85% av tilfellene. Men i de resterende 15% var de mest interessante objekter med uvanlig form eller farger i dem, det er noe litt går utover normen. Folk kan gjenkjenne disse stedene og maskiner - Nei, men det er de som representerer den største verdien for vitenskapen. I hovedsak kan datamaskinene ikke bare de små tingene som vi trenger.
Den gode nyheten: vi kan lære datamaskiner å fungere bedre på grunnlag av svarene mottatt av en person. Men vi fortsetter å bevege seg fremover, for å utforske det uvanlige, jo mer kompleks galaksen. Derfor vil prosjektet fortsette i virksomheten, fordi folk er alltid på utkikk etter utfordringer.
Et annet eksempel. Vår tidligere prosjekt "Hunters planeter"Tiltrekker mennesker å vise data på lys kurver oppnådd med teleskop" Kepler". Vi så på 150.000 stjerner, studere lyset slippes ut. Handling poenget var å se hvordan stjernen passerer foran planeten, og for å måle fallet i lysstyrke. Dimming viser omfanget av planeten, hastigheten på sin banebevegelse - en enorm mengde informasjon. For å gjøre dette, du bare trenger en svært lang tid betraktet som en stjerne ved å bruke gode verktøy.
Du har funnet planeten! Uten dere ville vi ikke vet om sin eksistens.
Nå NASA og fagfolk som arbeider med teleskopet "Kepler", brukt datamaskin algoritmer for å behandle data, og gjennom årene har de oppdaget mange planeter. Men vår erfaring med informasjon om galaksene sier at data fra verdensrommet kan være en masse detaljer, Legg merke til at folk ikke legger merke til datamaskinene, fordi maskinene er programmert til å søke standard hendelser. Vi har funnet planeter som er savnet av NASA. Noen er overraskende, de kan ikke bli sett av sansene, men de finnes. For eksempel fant vi en av de syv planetene i systemet, i likhet med solenergi. Denne oppdagelsen er svært viktig, fordi flere planeter går i bane rundt stjernen, de mer kaotiske lette spor de forlater.
- Hver frivillig skjermer en bestemt stjerne?
- Nei Som for galakser på samme objekt er observert direkte 10-15 mennesker. Vi kan skrive dem en melding: "Du har funnet planeten!". Slike brev er veldig gøy å sende. Mange av disse menneskene er forfatterne av funnene bare i ord, fordi vi ikke kan gi sine navn planeter. Men vi kan si: "Du har funnet planeten! Uten dere ville vi ikke vet om dens eksistens. "
- Hvilke av de funn som er gjort av de frivillige, var det mest ekstraordinære?
- en av de første bane av planetene, fant vi umiddelbart går om to stjerner i bane rundt hverandre. Og rundt dette systemet ligger bane to stjerner, som også er uavhengige av hverandre. Slik at planetens fire soler. To av dem er lyse, vises på himmelen samtidig, og to svakere i stedet for å bevege seg i en sirkel på periferien. Og dette er akkurat den type system kan ikke finne en datamaskin.
Og ennå har vi funnet en planet med to soler som Tatooine. Team "Kepler" har annonsert åpningen, har vi sett på sine data og innså at det også oppdaget bare sent i en pressemelding. Så vi finner en flott, ekstraordinære materiale.
- Har prosjektet, den personen som er ansvarlig for analysen av data fra de frivillige?
- I løpet av sortering resultatene kan vi stole på statistikk. Tidligere vi får en gjennomsnittlig resultat for de 50 visninger av objektet, men nå er vi jobbe smartere.
For eksempel prosjektet "Pictures "Serengeti""Viet til biologisk mangfold og artsinteraksjoner i nasjonalparken" Serengeti "i Afrika. Forskerne ønsket å studere befolkningen i løver, hyener, geparder og leoparder i parken og plassert 200 kameraer. Nå forstår de at beløpet var overdreven, men de gjorde ikke engang vet at de vil få en så stor mengde data. Motion capture kameraer fungerte bra, fordi solen var stigende i en viss vinkel, ved å sende biler med turister, vind bekymret gress. Forskere har blitt overveldet av antall bilder, to ansatte måtte behandle mer enn 1,5 millioner bilder. Selv prøver å ikke gjøre det på egenhånd.
Jeg antok at 60% av bildene er gjort på grunn av bevegelser i gresset. Vi bestemte oss for at hvis tre av fem personer vil se på et bilde og si at det er bare gresset er synlig, så vi vil bare fjerne filen fra systemet. Gradvis, kastet vi alle bildene med planter, slik at bare de dyr bilder. Og så i tilfelle kom inn statistikk. Hvert bilde vises i et gjennomsnitt på 20 ganger, og på grunnlag har vi strukturert database med informasjon mottatt.
På veggen på kontoret mitt henger en plakat med et stort bilde mosaikk, som skildrer gnu (de kalles "burgere for pantere", fordi de er stadig spiser pantere). Alle bildene på plakaten har blitt identifisert av våre frivillige. Vi gjorde det samme plakater sebraer, løver og elefanter, bare for å ha det gøy når de innså at et enkelt museklikk kan få 17 000 bilder av elefanter.
- Og hva folk har lagt merke til en uvanlig prosjekt, dedikert til "Serengeti"?
- I dette prosjektet, ble vi bedt om ikke å ta hensyn til fuglene, fordi initiativtakerne til studien jobbet med pattedyr. Så vi hadde en felles knapp for alle fugler. Men noen frivillige har merket selv alle bilder av fugler, takket være deres innsats og engasjement, har vi brakt data på fugler i katalogen, som det skal være, bare sånn.
- Disse dataene kan være for noen nyttig.
- Nettopp. De bare lagt til en annen gruppe av arter for å studere.
Så var det en kategori-baserte "ild". I "Serengeti" de ofte skjer, og folk merke bilder med dem. En annen morsom kategori - "Folk", som også møtte i bildene. Det var rangers, som installerte kameraet og gjøre noen testbilder med kjeks. Vi hadde en gang for å slette dataene fra studien, fordi turistene uhell slo leir rett over fra ett av kameraene.
- Så snart advare folk!
- Vi kunne ikke forestille meg at noen virkelig ønsker å sette opp leir i disse stedene. Det er "Serengeti" center, det kan være farlig!
- Du nevnte at i prosjektGitt til studiet av kreftceller, mennesker behandlet stoffprøver. Som de ble mottatt?
- Prøver, malt i bestemte farger, vi har fått fra Cambridge, hvor de ble tatt i løpet av medisinsk forskning anonym. Våre frivillige var ute på bilder som er brukt for å søke etter kreftceller, tumorstørrelse eller unormalt i kroppens vev. Vi har gitt eksempler for sammenligning, dannet et kurs. Du trenger bare å gjenkjenne bilder, men slike arbeid hovedfagsstudenter tilbringer halvparten av tiden viet til forskning. Nå er de hele uken kan bare forholde seg til arbeidet, og utarbeidelse av deres rate av vitenskapelige artikler er økende.
Vi har en annen medisinsk prosjekt Forskning ormer. Vi observerer de nematoder legge sine egg i petriskåler. Datamaskinen kan inneholde mye beregninger knyttet til nematoder, men kan ikke si når de legger eggene sine. Frivillige ser på videoer, og deres oppgave - å trykke på knappen i spillet når de ser en ny egg. Jeg tror det er ekkelt hobby, jeg redd for å selv se på disse ormene. Disse mikroskopiske nematoder er forferdelig, men de er nødvendige for studier av kreft. Worms praktisk å observere den genetiske mutasjon, og en av dem er knyttet til dannelsen av tumorer, manifestert i en bestemt fenotype. Det kan avgjøre deres evne til å legge egg.
- Du har lært mye om forskjellige fagområder, som aldri kunne berøre.
- Ja, og det er utrolig. En dag vi gikk utenfor grensene for astronomi, folk kom til oss med enorm vitenskapelig historie, og vi hjalp dem å fremskynde arbeidet. Jeg har publisert artikler i tidsskrifter, som nå inngår i rammen av min profesjonelle kunnskap, som også for øvrig er i orden.
- En av de attraktive aspektene av Zooniverse - sosialt nettverk. Hvor er de brainstorm prosjekter?
- Vi har en diskusjon plattform som dekker alle prosjekter, heter Talk. Når den frivillige fullfører klassifisering av objektet, ber vi om han ønsker å diskutere det. Han fortsetter med å diskutere, hvor det samme bildet kan legge igjen en kommentar. For eksempel kan du skrive: "Det er veldig søt." Eller spør: "Og denne galaksen - en spiral?" - Hvis han er ikke sikker. Eller for å klargjøre: "Det i hjørnet står en elefant?". Eller, sa: "Jeg lurer på hvorfor det har en elefant på baksiden av tre fugler?"
Denne plattformen brukes av alle deltakerne i systemet, slik at forskerne kan svare på spørsmål fra brukerne. Du kan også se alle kommentarene at noen tidligere har overlatt til bildet. Hvis du oppdager noe merkelig, og med deg den samme strange funnet ytterligere 25 personer, kan du starte en diskusjon. Og dermed oppstår uvanlige funn.
- Et samfunn forumet du moderere? Eller forskere er for opptatt til å holde styr på diskusjonen?
- Vi tillater frivillige til å hevde sitt ønske om å bli moderatorer. Når du åpner et nytt prosjekt, forskere velger moderatorer. Videre prosjektet tar vare på seg selv. Forskere svare på spørsmål hvis de ikke er for overbelastet. Ofte hele grupper av forskere er ivrige etter å hjelpe folk.
Hundrevis av frivillige dedikert til prosjektet, forfatterne sier forskningen fordi de har viet enorm tid og møtte forskere.
Forskere prøver å lære mer om de aktive deltakerne i prosjektet, som stadig kommer tilbake til forskning. Forskere kan søke om frivillige for spesiell assistanse. For eksempel, spør: "Jeg er et prosjekt for å finne ormer på havbunnen, hvis du ser noe på dette emnet, kan du merke hashtag?". Dette er det andre nivået av utviklingen av science-baserte forholdet, bygget på basis av vår plattform.
Det vil alltid være interessert i å hjelpe folk. Og vel, kan vi rive folk fra å kaste bort tid på spill på Internett, involvere dem i forskning, slik at de er publisert i den vitenskapelige litteraturen. Hundrevis av frivillige dedikert til prosjektet, forfatterne sier forskningen fordi de har viet enorm tid og møtte forskere.
- Å delta i prosjektet kan noen? For eksempel kan barn delta i den?
- Ja, jeg vet at en av deltakerne, en skolejente fra Storbritannia, er entusiasmen distribueres til millioner av galakser kategorier på den tiden var 13 år gammel. For et par år siden kom hun til oss for trening. Alt dette skjedde bare fordi hun har lært om vårt prosjekt. Alle kan delta, for registrering behøver bare taste inn ditt brukernavn og e-post adresse slik at vi kan holde styr på folk som hjelper oss, og til å generere statistikk.
- Folk synes å vie en enorm mengde prosjekt tid Zooniverse. Du motsetning deltakelse i dataspill forskning. men forskere merkeAt spill redusere stress og smerte. Og er det noe sånt i systemet ditt? Hva belønning frivillige motta?
- I de tidlige stadier av prosjektutvikling, har vi lagt merke til det samme. Hvorfor skulle noen bruker så mye tid? Vi har jobbet siden 2007. Den første oppgaven var fordelingen av kategorier 900 000 galakser. Ca 160 000 mennesker deltok i prosjektet, hvorav om lag 10 mennesker sett og sortert hver eneste galakse. De var ment å bli brukt på den et par måneder på en daglig basis. Men de gjorde det! Vi er overrasket over at folk har investert så mye arbeid i prosjektet.
Vi spurte en rekke deltakere, slik at de kan gi forskjellige svar. De kunne svare på det som astronomi og lurer av universet, eller hva de liker å spille spill. Men mer enn halvparten av de frivillige sa de ønsket å bidra til utviklingen av vitenskap. Folk ønsker å være nyttig. De tar prosjektet til hjerte og jobber hardt for å sørge for at: Zooniverse prøver å forbedre effektiviteten i forskning og hvert klikk hjelper vitenskap.