211service.com
Cyborg-astrobioloog heeft zijn best gedaan in de West Virginian Coalfields
De zoektocht naar leven op andere planeten wordt steeds spannender. De schijnbaar eindeloze reeks Marsrovers heeft overtuigend bewijs gevonden voor een warmer en natter klimaat op Mars. Het ruimtevaartuig Huygens en Cassini hebben meren, stranden, rivieren en regen op Titan gevonden (zij het van de olieachtige variant). En Europa's donkere, warme oceaan ziet er steeds uitnodigender uit voor astrobiologen.
Dan zijn er de steeds groter wordende hordes exoplaneten in de bewoonbare zones rond andere sterren. Het is nooit een betere tijd geweest om astrobioloog te zijn.
Een probleem waarmee dit nieuwe ras van wetenschappers wordt geconfronteerd, is een overdaad aan gegevens. Elk beeld van Mars moet door een menselijke expert worden bekeken voordat de volgende beweging van de rover kan worden gepland en uitgevoerd.
En aangezien deze afbeeldingen steeds talrijker worden, is dit een tijdrovende taak. Dus een manier om de classificatie van deze afbeeldingen te automatiseren, althans gedeeltelijk, zou enorm nuttig zijn.
Stap voorwaarts Patrick McGuire aan de Freie Universität in Berlijn, Duitsland en een paar vrienden die een geautomatiseerd systeem hebben gebouwd en getest dat precies dit doet. Ze noemen hun nieuwe systeem de cyborg-astrobioloog.
Het nieuwe systeem is relatief eenvoudig. Het bestaat uit een Samsung Propel-smartphone, die een camera heeft die afbeeldingen van 1280 x 960 pixels kan maken, via bluetooth verbonden met een Dell Inspiron 9300-laptop. Op dit moment is er een menselijke helper nodig om de camera te dragen en te richten, maar het is niet moeilijk voor te stellen hoe het systeem op een autonome rover zou kunnen worden gemonteerd.
De telefoon maakt foto's van het terrein terwijl het zich verplaatst en stuurt deze naar de laptop voor analyse. Hier vindt het slimme deel plaats.
De laptop analyseert elke foto door eerdere ontvangen afbeeldingen te vergelijken en te zoeken naar overeenkomsten tussen de foto's. Het analyseert de kleur van de scène en de textuur om een overeenkomstscore te berekenen.
Op die manier classificeert het afbeeldingen van vergelijkbare rotsen en groepeert ze samen. Ditzelfde proces onthult ook wanneer de afbeeldingen aanzienlijk verschillen, wat aangeeft dat het terrein is veranderd of dat er een interessant object in de scène is verschenen. Op dit punt waarschuwt het systeem een menselijke astrobioloog die het over kan nemen en de nieuwe functies in meer detail kan analyseren.
Dat is handig omdat het systeem niet hoeft te weten naar wat voor soort gesteente het kijkt, maar het toch kan zien wanneer het interessant wordt.
Deze jongens hebben het systeem getest op rotspartijen in de bekkens van West Virginia en zeggen dat het indrukwekkend is. De procedure voor het matchen van afbeeldingen van dit systeem presteerde zeer goed ... met een nauwkeurigheid van 91% voor detectie van overeenkomsten, zeggen McGuire en co.
Dat is een potentieel nuttig apparaat dat het leven van astrobiologen zowel op aarde als daarbuiten veel gemakkelijker zou kunnen maken. Het zou bijvoorbeeld de hoeveelheid gegevens die een Mars-rover naar de aarde zou moeten sturen voor analyse aanzienlijk verminderen en daardoor het werk van een rover drastisch versnellen.
Deze beeldcompressietechniek zou nuttig kunnen zijn om meer wetenschappelijke autonomie te geven aan robotachtige planetaire rovers en om menselijke astronauten te helpen bij hun geologische verkenning en beoordeling, zeggen ze.
Astrobiologen hebben het nog nooit zo goed gehad. Maar met systemen als deze in de maak, zouden ze het binnenkort nog beter kunnen hebben.
Referentie: arxiv.org/abs/1309.4024 : The Cyborg Astrobiologist: Matching van eerdere texturen door beeldcompressie voor geologische kaarten en nieuwheidsdetectie