Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2024
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

Machine Learning Could Aid Efforts To Answer Long-Standing Astrophysical Questions

0
Machine Learning Could Aid Efforts To Answer Long-Standing Astrophysical Questions

An artist's representation of plasmoid detection using machine learning CREDIT: Kyle Palmer / PPPL Communications Department

In an ongoing game of cosmic hide and seek, scientists have a new tool that may give them an edge. Physicists at the U.S. Department of Energy’s (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) have developed a computer program incorporating machine learning that could help identify blobs of plasma in outer space known as plasmoids. In a novel twist, the program has been trained using simulated data.

The program will sift through reams of data gathered by spacecraft in the magnetosphere, the region of outer space strongly affected by Earth’s magnetic field, and flag telltale signs of the elusive blobs. Using this technique, scientists hope to learn more about the processes governing magnetic reconnection, a process that occurs in the magnetosphere and throughout the universe that can damage communications satellites and the electrical grid.

Scientists believe that machine learning could improve plasmoid-finding capability, aid the basic understanding of magnetic reconnection and allow researchers to better prepare for the aftermath of reconnection-caused disturbances.

“As far as we know, this is the first time that anyone has used artificial intelligence trained on simulated data to look for plasmoids,” said Kendra Bergstedt, a graduate student in the Princeton Program in Plasma Physics, which is based at PPPL. Bergstedt was the first author of the paper reporting the results in Earth and Space Science. The work pairs the Lab’s growing expertise in computational sciences with its long history of exploring magnetic reconnection.

Looking for a link

Scientists want to find reliable, accurate methods for detecting plasmoids so they can determine whether they affect magnetic reconnection, a process consisting of magnetic field lines separating, violently reattaching and releasing tremendous amounts of energy. When it occurs near Earth, reconnection can trigger a cascade of charged particles falling into the atmosphere, disrupting satellites, mobile phones and the electrical grid. “Some researchers believe that plasmoids aid fast reconnection in large plasmas,” said Hantao Ji, professor of astrophysical sciences at Princeton University and a distinguished research fellow at PPPL. “But those hypotheses haven’t been proven yet.”

The researchers want to know whether plasmoids can change the rate at which reconnection occurs. They also want to gauge how much energy reconnection imparts to the plasma particles. “But to clarify the relationship between plasmoids and reconnection, we have to know where the plasmoids are,” Bergstedt said. “That’s what machine learning could help us do.”

The scientists used computer-generated training data to ensure the program could recognize a range of plasma signatures. Typically, plasmoids created by computer models are idealized versions based on mathematical formulas with shapes — like perfect circles — that do not often occur in nature. If the program were trained only to recognize these perfect versions, it might miss those with other shapes. To prevent those misses, Bergstedt and Ji decided to use artificial, deliberately imperfect data so the program would have an accurate baseline for future studies. “Compared to mathematical models, the real world is messy,” Bergstedt said. “So we decided to let our program learn using data with fluctuations that you would get in actual observations. For instance, rather than beginning our simulations with a perfectly flat electrical current sheet, we give our sheet some wobbles. We’re hoping that the machine learning approach can allow for more nuance than a strict mathematical model can.” This research builds on past attempts in which Bergstedt and Ji wrote computer programs that incorporated more idealized models of plasmoids.

The use of machine learning will only become more common in astrophysics research, according to the scientists. “It could particularly be helpful when making extrapolations from small numbers of measurements, as we sometimes do when studying reconnection,” said Ji. “And the best way to learn how to use a new tool is to actually use it. We don’t want to stand on the sidelines and miss an opportunity.”

Bergstedt and Ji plan to use the plasmoid-detecting program to examine data being gathered by NASA’s Magnetospheric Multiscale (MMS) mission. Launched in 2015 to study reconnection, MMS consists of four spacecraft flying in formation through plasma in the magnetotail, the area in space pointing away from the sun that is controlled by Earth’s magnetic field.

The magnetotail is an ideal place to study reconnection because it combines accessibility with scale. “If we study reconnection by observing the sun, we can only take measurements from afar,” Bergstedt said. “If we observe reconnection in a laboratory, we can put our instruments directly into the plasma, but the sizes of the plasmas would be smaller than those typically found in space.” Studying reconnection in the magnetotail is an ideal middle option. “It’s a large and naturally occurring plasma that we can measure directly using spacecraft that fly through it,” Bergstedt said.

As Bergstedt and Ji improve the plasmoid-detecting program, they hope to take two significant steps. The first is performing a procedure known as domain adaptation, which will help the program analyze datasets that it has never encountered before. The second step involves using the program to analyze data from the MMS spacecraft. “The methodology we demonstrated is mostly a proof of concept since we haven’t aggressively optimized it,” Bergstedt said. “We want to get the model working even better than it is now, start applying it to real data and then we’ll just go from there!”




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



РОССИЯ ПРОВЕРИТ ЦРУ И СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США?!

"Матрица" от ShantiOlga активирует изобилие

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений


Инсульт: что нужно знать?

Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Топ-5 мест в России, куда можно сбежать от жары

Заводы АО "Желдорреммаш" выбирают лучших в своей профессии


Bears Reportedly Played A Big Part In Giants Losing Saquon Barkley

Biden's anger bleeds through as party weighs his future

Warner will not be considered for 2025 Champions Trophy: Bailey

‘He walked just fine’: Pros react to Abdul Razak Alhassan vs. Cody Brundage ending in controversial no-contest


Разворот с прицепом в неположенном месте и не глядя в зеркала

«Байкал Сервис» почти вдвое увеличил объемы отправок на маркетплейсы

На платформе iSpring появились пульс-опросы для сбора обратной связи от сотрудников

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений


Yesterday I ignored 10 tornado warnings to finish a Destiny 2 raid, didn't get the exotic drop, and disappointed my fiancée. Is there some sort of lesson here?

Двадцать пять человек за одним столом под звуки караоке – это было шедеврально!

CD Projekt's Pawel Sasko tells the inspiring tale of how an Estonian beet farmer in Australia became a senior quest designer on The Witcher 4

I didn't expect my favorite cozy MMO to do a crossover with a Finnish children's series


Фотомагазин PYN: ваш надійний партнер у світлі та фотографії


Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Юлия Пересильд споет на крыше

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений




Студентка-хорошистка сожгла машину полиции

Посол Вьетнама может осенью посетить Татарстан

Госинспекция по недвижимости ликвидировала самострой в районе Чертаново

Общество: Скоростное движение в обход Твери и Тольятти укрепит экономику и логистику России


В «Столото» рассказали о помощи благотворительным проектам в текущем году

Зеленский хочет добиться отказа РФ от переговоров, чтобы обвинить Москву в их срыве, пишут СМИ

Россиянок избили полицейские в аэропорту Турции и хотят посадить на 3 года

Единый день диспансеризации пройдет в Реутове 20 июля


Один финал Испания выиграла — пусть не у Англии, зато в Лондоне у Джоковича! Алькарас — двукратный чемпион Уимблдона

Олимпиаду в Париже не покажут по ТВ в России

«Такими вы их никогда не видели». ATP опубликовала видео с Медведевым и Рублёвым

«Исхудавшая, но с сияющей улыбкой»: онкобольная Кейт Миддлтон появилась на финале Уимблдона


Дοгοвοpeннοcтeй нa οcнοвe плaнa Зeлeнcκοгο нe будeт – Лaвpοв

Россиянок избили полицейские в аэропорту Турции и хотят посадить на 3 года

Самолёт Сочи — Новосибирск прервал полёт из-за отказа навигации

Новые друзья и масса впечатлений


Музыкальные новости

Россиянин Илья Понти завоевал Гран-при конкурса юных вокалистов Елены Образцовой

Финалист шоу “Голос” Сергей Арутюнов остался без голоса. Артист находится в больнице, состояние тяжёлое.

Сазыкина ищет справедливости в суде: требует от ПЦ Матвиенко 570 000 руб. за нарушение авторских прав

Рэперша Карди Би появилась на публике с коляской за 430 тысяч рублей



Пожарный вертолёт вместе с водой сбросил огромную рыбу в центре Москвы

Красочная фотозона и «Дискотека Детского радио» для гостей фестиваля «Вкус Лета»

Письмо генеральному прокурору и отмена выборов - чем может обернуться избрание нового главы города Сочи?

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений


Создание Афиши Выступления или Концерта, Мероприятия, События.

Yesterday I ignored 10 tornado warnings to finish a Destiny 2 raid, didn't get the exotic drop, and disappointed my fiancée. Is there some sort of lesson here?

Пензячка стала призером Чемпионата России по легкой атлетике

В Подмосковье подвели промежуточные итоги президентских программ


Для пенсионеров Москвы могут запустить льготный тариф аренды электросамокатов

Рестораторы направят выручку с гастрофестиваля на нужды СВО

ДЕТИ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ И СОТРУДНИКОВ РОСГВАРДИИ ОТМЕТИЛИ ДЕНЬ РИСОВАНИЯ НА АСФАЛЬТЕ В САРАТОВЕ

Исследование: Москва стала лидером по числу ДТП с участием велосипедистов


Воронежские выпускники «Школы мэров» разработали системные проекты по улучшению качества жизни в муниципалитетах

Представители муниципалитетов Псковской области окончили федеральную «Школу мэров»

В Зоосад в вотчине Деда Мороза в Великом Устюге прибыло два северных оленя редкого белого цвета. Эти животные стали подарком президенту России от ямальской семьи Пяк.

Автостопом через всю Россию. В Бурятии встретили отважного путешественника из Приморья





Случайно упал, сломал рёбра. Врачи две недели пытались спасти экс-главреда "Ведомостей"

Столица активного долголетия: как городские проекты помогают москвичам старшего возраста

МЧС В Городской больнице имени Пирогова прошла конференция по вопросам профилактики пожаров на объектах здравоохранения столицы

Больницу в Люберцах проверят после заявлений об отсутствии лекарств


Зеленский поставил крест на последней надежде Киева: попытки Рады развернуть соратника Трампа в свою сторону обречены на провал

МИД РФ: Вашингтон дал Киеву карт-бланш на удары по российской территории

Зеленский намерен отобрать государственные награды у Азарова, Табачника, Ефремова. Напуганный Бойко - за


Многодетные мамы, олимпийская чемпионка и мастер кунг-фу: новые герои на «Пути чемпиона»

СК проверит сообщения о мигрантах, избивших мужчину из-за розовой футболки

В столице пройдет экскаватор-шоу в рамках форума-фестиваля «Москва 2030»

Выборы мэра Сочи могут отменить из-за нарушений


В Минске прошла рабочая встреча Александра Лукашенко и Олега Кожемяко

Олег Кожемяко и Александр Лукашенко обсудили создание морского порта в Приморье



В двух колледжах Москвы пройдет комплексное обновление — Собянин

Собянин принял решение о реконструкции корпусов двух колледжей Москвы

Сергей Собянин: Создаем комфортные условия для учебы

Мэр Москвы рассказал о выдающихся учениках столичных школ искусств


У российской ИТ-компании "Рексофт" появилось сразу несколько стратегических партнеров

В Москве из-за аномальной жары появились осы пелопеи и сколии-гиганты

Синоптик Ильин раскрыл, вернется ли аномальная жара в Москву

Гидролог раскрыл, является ли Москва-река чище Сены


"Умерили амбиции": Провал "саммита мира" вынудил Зеленского призвать к переговорам, заявили во Франции

Россиянок избили полицейские в аэропорту Турции и хотят посадить на 3 года

Новые друзья и масса впечатлений

Участок автодороги Абакан — Ак-Довурак разрушен из-за сильных ливней


АО «Транснефть - Север» в I полугодии 2024 года выполнило диагностику более 1 тыс. км трубопроводов в 4 регионах

Дни рождения

Премьера документального фильма о Мосеевом острове состоится в Архангельске в ноябре

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный


Люди в тюрьмах на жару в Крыму не жалуются

В рейтинге городов России по объемам ввода жилья Севастополь на 29 месте, Симферополь — 73

Круиз-викторина "Твоей истории негромкой мне дорог каждый уголок"

«Падает цена там, где она уже перегрета». В Симферополе цена на квартиры-малютки снизилась, в Севастополе — стабильно высокая


"Умерили амбиции": Провал "саммита мира" вынудил Зеленского призвать к переговорам, заявили во Франции

Участок автодороги Абакан — Ак-Довурак разрушен из-за сильных ливней

Самолёт Сочи — Новосибирск прервал полёт из-за отказа навигации

Андрей Егоров: В парламент надо идти работать, а не за значком депутата












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Один финал Испания выиграла — пусть не у Англии, зато в Лондоне у Джоковича! Алькарас — двукратный чемпион Уимблдона






Единый день диспансеризации пройдет в Реутове 20 июля

В «Столото» рассказали о помощи благотворительным проектам в текущем году

Зеленский хочет добиться отказа РФ от переговоров, чтобы обвинить Москву в их срыве, пишут СМИ

Школу со стадионом и футбольным полем построят в деревне Сапроново