El agente astronómico virtual ALeRCE, creado en 2017, procesará los datos de los 4 instrumentos ubicados en distintos puntos del planeta y financiados por la Nasa, que mapean el cielo para detectar y alertar asteroides que presenten peligro para las personas.
En el primer agente astronómico virtual o broker que procesará datos de la red de cuatro telescopios “Atlas” que financia la Nasa se transformó el proyecto chileno ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events-Aprendizaje Automático para la Clasificación Rápida de Eventos), creado en 2017 en una colaboración entre el Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) y el Centro de Modelamiento Matemático (CMM), para unirse más tarde la fundación Data Observatory (DO), la Universidad de Concepción (UdeC) y la Universidad Mayor. Además, aportan a este más de 20 instituciones nacionales y extranjeras desde sus inicios.
Con la integración, cuyo anuncio se hizo recientemente en Irlanda, se inicia una nueva fase para el proyecto. Atlas considera a dos telescopios ubicados en Hawái para el hemisferio norte junto con uno en Chile y otro en Sudáfrica para el hemisferio sur, y tienen la función de detectar y alertar de forma temprana de asteroides que puedan representar un riesgo para la vida de las personas. Para lograrlo, los cuatro grandes telescopios que son Atlas observan el cielo nocturno cuatro veces por noche, detectando millones de eventos variables en el proceso, lo que significa gran cantidad de datos para analizar.
Es justamente aquello que permite ALeRCE, que utiliza algoritmos y técnicas de inteligencia artificial como el machine learning o aprendizaje automático junto con big data o inteligencia de datos para identificar y clasificar de manera veloz tanto objetos como eventos en el Universo, y así alertar a la comunidad internacional de forma temprana de aquellos de mayor interés científico. El broker chileno funciona con una infraestructura híbrida, procesando datos principalmente en la nube (AWS-DO), en el Laboratorio Nacional de Computación de Alto Rendimiento (Nlhpc) y utilizando recursos propios instalados en la Red Universitaria Nacional (Reuna), un punto crítico para el intercambio de tráfico académico nacional e internacional.
“Convertir esta información entregada por Atlas en un flujo de datos que se cruza en tiempo real con las observaciones del Zwicky Transient Facility (ZTF) en California, Estados Unidos, convirtiéndose así en el primer broker que combina grandes flujos de datos en un sistema multi telescopio global”, recalca sobre el trabajo del equipo interdisciplinario de ALeRCE en el marco de la integración a Atlas el doctor Francisco Förster, investigador principal del proyecto chileno e integrante del MAS y del CMM. “Esta combinación de datos potenciará los descubrimientos científicos y aumentará la resiliencia de ALeRCE como sistema de clasificación automática de los objetos variables en el Universo”, sostiene.
“Durante años hemos desarrollado las herramientas de inteligencia artificial enfocadas en ZTF. Esta nueva etapa nos plantea nuevos desafíos en la extensión de estos métodos a datos provenientes de diferentes telescopios. Es como enseñarle al computador a aprender desde diferentes fuentes, tal como lo hacemos los seres humanos”, explica al respecto el doctor Guillermo Cabrera, quien es líder del área de machine learning de ALeRCE, director de la Unidad de Data Science de la UdeC e investigador del MAS.
Cabrera cuenta que, desde 2019, ALeRCE procesa alrededor de 300 mil eventos variables por noche provenientes del observatorio ZTF, con un equipo de ingeniería dedicado que desarrolla herramientas para una comunidad de más de 6 mil usuarios en 125 países. Además, en un año ha procesado más de 200 millones de alertas en tiempo real, incluyendo 40 millones de imágenes, más de 6 mil supernovas, 60 mil agujeros negros supermasivos y 800 mil estrellas variables.
Con dicha capacidad e indicadores, la integración como el primer broker de Atlas se suma a varios hitos que han destacado al proyecto nacional y, sobre todo, al equipo humano tras su funcionamiento.
Y es que en 2021 fue seleccionado como el único broker chileno dentro de los 7 en el mundo que clasificará los más de 10 millones de eventos por noche que reportará el Observatorio Vera C. Rubin, que se está construyendo en el norte de Chile para comenzar a operar en 2024 y revolucionar a las ciencias astronómicas y comprensión del Universo al combinar herramientas de la disciplina con las del big data. Además, ALeRCE fue el primer broker en reportar públicamente sus clasificaciones usando inteligencia artificial; es el que reporta más rápido y en mayor número explosiones de supernova; y es el primero en enriquecer los datos automáticamente con información histórica sobre miles de millones de objetos.
En este sentido, el doctor Andrés Jordán, director del MAS y Chief of Science Officer de Data Observatory (DO), añade que “los mayores desafíos para ALeRCE en el futuro son escalar para procesar el enorme volumen de datos provenientes del observatorio Rubin, incorporar datos de más telescopios y desarrollar nuevas herramientas de inteligencia artificial que permitan a la comunidad internacional extraer la mejor ciencia de estas observaciones. En particular, un desafío importante es desarrollar herramientas que permitan detectar aquellos objetos de naturaleza desconocida, que podrían revolucionar nuestro entendimiento sobre el Universo dinámico en la próxima década”.
Más información en http://alerce.science/.