Umělá inteligence EarlyDetect dokáže zachytit dění na Slunci, které ještě není možné běžně pozorovat. Tým vedený New Jersey Institute of Technology zjistil, že model umí rozpoznat první známky vznikající aktivní oblasti v průměru 9,24 hodiny před jejím viditelným projevem. Právě v aktivních oblastech se tvoří sluneční skvrny a mohou z nich později vycházet silné sluneční erupce.

Studii zveřejnili Jonas Tirona, Sarang Patil, Spiridon Kasapis, Eren Dogan, John Stefan, Irina N. Kitiashvili, Alexander G. Kosovichev a Mengjia Xu v časopise Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation.

AI sleduje i to, co se děje pod povrchem

Vznikající aktivní oblast není zpočátku na viditelném povrchu Slunce patrná. Stoupající magnetická pole ale už v této fázi ovlivňují akustické vlny šířící se slunečním nitrem. Právě velmi malé změny těchto signálů se vědci snaží zachytit pomocí helioseismologie.

EarlyDetect analyzuje měření magnetického pole společně s akustickou aktivitou Slunce. Data pocházejí z přístroje Helioseismic and Magnetic Imager na palubě observatoře Solar Dynamics Observatory NASA. HMI zaznamenává údaje potřebné ke sledování slunečních oscilací v intervalu 45 sekund.

Model využívá architekturu Transformer. Jde tedy o stejnou základní rodinu technologií, ze které vycházejí i současné velké jazykové modely. Místo slov a vět však hledá souvislosti v časových řadách měření ze Slunce.

Zajímavý výsledek přineslo odstranění šumu. Výzkumníci původně předpokládali, že vyhlazení dat pomůže modelu lépe oddělit důležitý signál od nepodstatných změn. Stal se pravý opak. Filtrace odstraňovala i velmi slabé výkyvy, které byly pro včasné rozpoznání vznikající aktivní oblasti důležité.

Devět hodin navíc může být cenných

Nejlepší varianta EarlyDetect zachytila nástup aktivních oblastí v průměru 9,24 hodiny před jejich viditelným vznikem. Autoři model trénovali na datech z observatoře SDO a následně jej zkoušeli také na oblastech, které při učení neviděl.

Takový předstih může být pro kosmické počasí významný. Silná sluneční aktivita může ovlivnit družice, rádiovou komunikaci, navigační systémy nebo v krajním případě elektrické sítě. Jonas Tirona proto upozorňuje, že několik hodin navíc by jednou mohlo dát provozovatelům kritické infrastruktury více času na přípravu.