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CIÊNCIA & TECNOLOGIA

INVESTIGADOR PORTUGUÊS VENCE PRÉMIO COM FERRAMENTA DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL PARA ESTUDO DE EXOPLANETAS

A criação de uma ferramenta de inteligência artificial que permite, com alta precisão, captar dados sobre exoplanetas, contribuindo para a missão da Agência Espacial Europeia, valeu ao investigador Luís Simões a vitória no Ariel Machine Learning Data Challenge.

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A criação de uma ferramenta de inteligência artificial que permite, com alta precisão, captar dados sobre exoplanetas, contribuindo para a missão da Agência Espacial Europeia, valeu ao investigador Luís Simões a vitória no Ariel Machine Learning Data Challenge.

O prémio chegou depois de Luís Simões ter aperfeiçoado a capacidade de deteção de exoplanetas, através da captação de luz emitida por uma estrela, com um algoritmo de alta precisão.

O desafio foi lançado pela Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla inglesa) para garantir as condições necessárias ao estudo de exoplanetas (planetas que orbitam à volta de uma estrela, mas não pertencem ao sistema solar) na missão Ariel, que será lançada em 2029.

Para o investigador português, que participa “periodicamente em competições de ‘machine learning’ para o espaço”, este concurso trazia a vantagem de desenvolver as suas “capacidades de abordar os problemas e aplicar diferentes algoritmos”, bem como de se manter “a par dos desenvolvimentos em inteligência artificial”.

Ao desafio, que lhe pareceu “excelente, pela relevância e pela complexidade”, respondeu com a criação de uma solução com uma margem de erro médio de 0,00007.

“O problema em concreto, a deteção de exoplanetas, faz-se por diferentes abordagens, mas aquela que tem tido mais sucesso tem a ver com o estudo das curvas de luz, portanto, da luz que nos chega vinda de uma estrela e, quando um planeta, na sua órbita, passa à frente, a forma que essa curva assume diz-nos muito sobre o planeta”, explicou Luis Simões à Lusa.

Esse método já foi usado “para identificar milhares de exoplanetas”, reconhece, “mas esta missão tem um objetivo bastante ambicioso”, que passa por “compreender a composição química da atmosfera desses planetas”.

“Isso só será possível com ferramentas que não existem hoje em dia, daí o interesse de, 10 anos antes, começar-se a estudar e a lançar o desafio à comunidade”, acrescentou Luís Simões.

A solução a que chegou não fornece novos dados, mas Luís Simões criou um “modelo que, praticamente, não tem erro (…), um modelo de alta precisão”.

Essa precisão importa, porque “a questão da inferência da composição química da atmosfera é um processamento subsequente àqueles dados que o algoritmo dará”.

“Aí, já entra noutras áreas da astrofísica, mas a questão é que, se neste passo da cadeia de interpretação de dados se fizer uma interpretação errada, depois os passos seguintes ficarão induzidos em erro sobre o que é que serão as características reais do planeta”, concretizou.

Para lá chegar, este algoritmo programa-se “automaticamente, em função de dados de treino”.

Para isso, a equipa que lidera a missão da ESA “criou dados sintéticos, através de simuladores, que recriam, o mais fielmente possível que se consegue neste momento, aqueles que serão os dados futuros que a missão irá recolher”.

Esses dados foram corrompidos “pelos tipos de corrupções de dados que surgirão na missão – devido a flutuações térmicas, devido a todo o desafio de medir a centenas de anos-luz a quantidade de fotões que estão a vir de diferentes fontes”, mas, sabendo quais eram os dados iniciais, foi possível avaliar o nível de precisão das soluções apresentadas.

“Estamos a anos de distância, este não é ainda o modelo final, mas é já um passo considerável para atingir os níveis de precisão que a missão deseja ter”, afirmou o investigador.

Luís Simões começou a trabalhar na aplicação de inteligência artificial a problemas do espaço, tendo produzido “sistemas para a Airbus e para a ESA para controlar a aterragem de naves noutros planetas”.

Em 2008, com a crise, foi viver para a Holanda, onde começou a colaborar com a ESA.

Regressou a Portugal em 2018, onde, com a mulher, criou a empresa ML Analytics.

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CIÊNCIA & TECNOLOGIA

MARTE TEVE PERÍODOS QUENTES E ÁGUA DURANTE 40 MILHÕES DE ANOS

Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.

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Cientistas de Harvard determinaram os mecanismos químicos através dos quais Marte era capaz de manter calor suficiente nos seus primórdios para sustentar água e possivelmente vida.

O facto de atualmente Marte ser frio e seco mas ter tido rios e lagos há vários milhares de milhões de anos intriga os cientistas há décadas.

“Tem sido um verdadeiro mistério que houvesse água líquida em Marte, porque Marte está mais longe do Sol e, além disso, o Sol era mais fraco no início”, explicou, em comunicado, Danica Adams, investigadora de pós-doutoramento da NASA na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas John A. Paulson (SEAS) de Harvard e principal autora do novo artigo publicado na Nature Geoscience.

Anteriormente, existia a teoria de que o hidrogénio era o ingrediente mágico que, quando misturado com o dióxido de carbono da atmosfera marciana, desencadeava episódios de aquecimento global. Mas a vida útil do hidrogénio atmosférico é curta, pelo que foi necessária uma análise mais detalhada.

Agora, Adams, o professor Robin Wordsworth de Ciências Ambientais e Engenharia na SEAS, e a sua equipa realizaram modelação fotoquímica (semelhante aos métodos utilizados hoje em dia para rastrear poluentes atmosféricos) para preencher os detalhes da relação da atmosfera marciana primitiva com o hidrogénio e como este relacionamento mudou ao longo do tempo.

“Marte antiga é um mundo perdido, mas pode ser reconstruído em detalhe se fizermos as perguntas certas”, frisou Wordsworth.

“Este estudo sintetiza a química atmosférica e o clima pela primeira vez para fazer algumas previsões surpreendentes que podem ser testadas quando trouxermos rochas de Marte para a Terra”, acrescentou.

Adams modificou um modelo chamado CINETICA para simular como uma combinação de hidrogénio e outros gases que reagem com o solo e o ar controlavam o clima marciano primitivo.

Descobriu que durante os períodos Noachiano e Hesperian, entre há 4 e 3 mil milhões de anos, Marte passou por períodos quentes episódicos ao longo de cerca de 40 milhões de anos, com cada evento a durar 100.000 anos ou mais.

Estas estimativas são consistentes com as características geológicas de Marte atualmente. Os períodos quentes e húmidos eram causados pela hidratação da crosta, ou perda de água do solo, que fornecia hidrogénio suficiente para se acumular na atmosfera durante milhões de anos.

“Identificámos escalas de tempo para todas estas alternâncias. E descrevemos todas as peças no mesmo modelo fotoquímico”, sublinhou Adams.

O trabalho de modelação fornece novas perspetivas potenciais sobre as condições que sustentaram a química prebiótica (os fundamentos da vida posterior como a conhecemos) durante os períodos quentes, e os desafios para a persistência dessa vida durante os intervalos frios e oxidativos.

Adams e outros cientistas estão a começar a trabalhar para encontrar evidências destas alternâncias utilizando modelos químicos isotópicos e planeiam comparar estes resultados com rochas da próxima missão Mars Sample Return (MRS).

Como Marte não possui placas tectónicas, ao contrário da Terra, a superfície visível atualmente é semelhante à de antigamente, tornando a sua história dos lagos e rios muito mais intrigante, realçou ainda.

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ASTEROIDE BENNU REVELOU EXISTÊNCIA DE MOLÉCULAS DE ADN

Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.

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Cientistas japoneses detetaram numa amostra do asteroide Bennu as moléculas necessárias para a formação de ADN e ARN, suportando a teoria de que os asteroides podem ter transportado, por impacto, os blocos de construção da vida para a Terra.

De acordo com o trabalho publicado esta quarta-feira na revista científica Nature Astronomy, as amostras analisadas revelaram a presença das cinco bases nitrogenadas — adenina, guanina, citosina, timina e uracilo — necessárias para a construção de ADN e ARN.

Foram igualmente identificados pelos investigadores da Universidade Hokkaido, no Japão, os compostos xantina, hipoxantina e ácido nicotínico (vitamina B3).

Uma amostra de 121,6 gramas do asteroide Bennu chegou à Terra em 2023 à “boleia” da missão Osiris-Rex, da agência espacial norte-americana (NASA).

Tratou-se da maior amostra extraterrestre recolhida e enviada para a Terra.

Segundo uma das teses, os asteroides (corpos rochosos do Sistema Solar) contribuíram com água e componentes químicos essenciais para a vida na Terra há milhares de milhões de anos.

Embora os meteoritos na Terra provenham de asteroides, a interpretação dos seus dados “é desafiante” face à “exposição à humidade” da atmosfera e a “uma biosfera descontrolada”, refere a Universidade Hokkaido em comunicado, assinalando que “amostras imaculadas recolhidas de asteroides no espaço são os candidatos ideais”.

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