کشف غارهای مریخی با کمک هوش مصنوعی

اول صبح؛ دانشمندان می‌گویند یک سیستم جدید هوش مصنوعی، از روی تصاویر سطحی سیاره سرخ، ده‌ها ورودی غار جدید در مریخ را شناسایی کرده است که برخی از آن‌ها ممکن است سرپناهی برای کاوشگران انسانی آینده فراهم کند.

پژوهشگران می‌گویند در حالی که سطح مریخ مناسب سکونت نیست، چند متر زیر سطح می‌تواند اندکی سکونت‌پذیرتر باشد.

مجموعه فزاینده‌ای از بررسی‌ها نشان می‌دهد که ورودی غارها ممکن است به مثابه پناهگاه‌های بالقوه برای فضانوردان آینده، مکان‌هایی برای کاوش در مریخ باشند.

پژوهشگران دانشگاه دورهام در بریتانیا یک الگوریتم یادگیری ماشینی را برای شناسایی ورودی‌های غار احتمالی (پی‌سی‌ای) بر مبنای تصاویر سطح مریخ آموزش دادند.

در مریخ، غارها از فروپاشی کانال‌های گدازه‌ای باستانی به وجود آمده‌اند و این ساختارهای ژئولوژیک می‌توانند کلید اکتشافات آینده سیاره سرخ باشند.

این ساختارها زمانی شکل گرفته‌اند که در مریخ باستانی، همچنانکه گدازه مذاب داخلی به بیرون جاری می‌شد و از خود ساختار تونلی به جا می‌گذاشت، سطح بیرونی گدازه‌های جاری سرد و جامد می‌شد.

چنین غارهایی نه‌تنها ممکن است برای کاشفان آینده پناهگاه فراهم کنند، بلکه می‌توانند مکان‌هایی احتمالی برای یافتن نشانه‌هایی از حیات میکروبی در مریخ باشند.

دانشمندان گمان می‌کنند که بسیاری از این حفره‌ها ممکن است در زیر سطح مریخ به یکدیگر متصل باشند.

سیستم هوش مصنوعی جدید که «کی‌و فایندر» نام دارد، توانست با تجزیه و تحلیل تصاویر در چهار منطقه مختلف در مریخ، ۶۱ ورودی غار را شناسایی کند.

این یافته‌ها بیانگر رویکرد جدیدی برای یافتن غارها در مریخ است؛ فرایندی که در گذشته اغلب با بررسی دستی تصاویر ماهواره‌ای صورت می‌گرفت.

برای نمونه، یکی از بزرگ‌ترین پایگاه‌های شناخته‌شده داده‌های مربوط به مکان‌های غار در مریخ، بررسی دستی‌ای به نام کاتالوگ گزینه‌های غار در سراسر مریخ (ام‌جی‌سی‌۳) است که مختصات بیش از ۱۰۰۰ ورودی‌های غار احتمالی (پی‌سی‌ای) شناسایی‌شده را شامل می‌شود.

در عین حال، دانشمندان می‌گویند این‌گونه تحلیل‌های دستی از تصاویر ماهواره‌ای برای مشخص کردن غارهای مریخ، ممکن است «به دلیل محدودیت‌های زمانی مرتبط با بررسی چنین مجموعه داده‌های بزرگی» ناکارآمد باشد.

آن‌ها در این مقاله که اخیرا در مجله ایکاروس منتشر شد، نوشتند: «بررسی دستی تصاویر ماهواره‌ای برای تشخیص غار[های] مریخ، در مقیاسی به اندازه سطح سیاره کارآمد نیست.»

پژوهشگران افزودند: «یادگیری ماشینی راه‌حل جالبی برای این مشکل ارائه می‌کند، و مجموعه داده‌ها را به گونه‌ای کاهش می‌دهد که فقط شامل تصاویر محاسباتی تعیین‌شده حاوی ورودی‌های غار احتمالی (پی‌سی‌ای) باشد».

پژوهشگران در بررسی جدید، الگوریتم یادگیری ماشینی را با ارزیابی تصاویر موجود در کاتالوگ ام‌جی‌سی۳ از غارهای نواحی تارسیس و هامونه الیسیوم در مریخ - محل وجود تعداد زیادی آتشفشان - آموزش دادند.

هرچند سیستم هوش مصنوعی هنوز برای شناسایی غارهای مریخ در مقیاس سطح سیاره «مناسب» نیست، دانشمندان می‌گویند ممکن است این [روش] در نشانه‌گذاری غارهای احتمالی در مناطق کوچک‌تر که ورودی غار احتمالی (پی‌سی‌ای) دارند، موثر باشد.

پژوهشگران نتیجه گرفتند: «در مجموع، یافته‌های این نظرسنجی نشان می‌دهد که با این افزوده‌ها، یادگیری ماشینی ظرفیت زیادی برای پیشبرد شناسایی از راه دور غار دارد که کلید اکتشافات آینده مریخ است.»