211service.com
De post-singulariteitstoekomst van astronomie
Over twintig jaar zullen de meeste astronomen waarschijnlijk nooit in de buurt van een hypermoderne telescoop komen, zegt Ray Norris van de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Epping, Australië. Zo begint een fascinerende discussie over de toekomst van de oudste wetenschap van de mensheid.
Norris schetst een optimistisch beeld. Voor hem is de toekomst gevuld met automatisering die het werk van astronomen gemakkelijker zal maken. Hij zegt bijvoorbeeld dat over twintig jaar: ik verwacht dat ik op een voorwerp in een krant kan klikken en het beeld op alle golflengten kan zien. Deze gegevens zullen min of meer automatisch worden geleverd door een nieuwe generatie slimme telescopen die gegevens on-the-fly kalibreren en bewerken en vervolgens naar een virtueel observatorium sturen waartoe iedereen toegang heeft.
Het is de taak van astronomen om over deze gegevens te theoretiseren, patronen erin te zoeken en te zien hoe sommige problemen worden verklaard en andere ontstaan. Ze kunnen dan voorstellen welke andere gegevens ze moeten verzamelen.
Dat zou veel van hun tijd moeten vrijmaken. Norris zegt dat de tijd die ze niet besteden aan het gehannes met equitoriale vattingen en lensdoeken, hen in staat zal stellen om beter in contact te komen met het publiek dat hun loon betaalt.
Dat is zeker een redelijke verandering ten opzichte van wat astronomen tegenwoordig doen, maar is Norris ver genoeg gegaan?
Een ding dat hij niet in aanmerking neemt, is het hernieuwde vermogen van computers om gegevens te analyseren op manieren die volledig ontoegankelijk zijn voor mensen.
Vorig jaar ontwikkelden Hod Lipson en vrienden van de Cornell University een genetisch algoritme dat in staat is om gegevens te doorzoeken op zoek naar de wetten van de fysica erachter .
En het lijkt te werken. Deze jongens genereerden een lading gegevens door de beweging te volgen van dingen als eenvoudige harmonische oscillatoren en chaotische dubbele slingers. Vervolgens zetten ze hun algoritme los op de onbewerkte gegevens - niet de gemanicuurde dingen, maar de wratten'n'all-metingen.
Hun verbluffende resultaat is dat hun algoritme de bewegingswetten van Newton uit deze gegevens heeft afgeleid, zonder hulp van buitenaf. Sindsdien zijn ze overspoeld met verzoeken om hun algoritme los te laten op andere datasets. Ze hebben zelfs een website opzetten waar iedereen het zelf kan proberen.
Dat is nogal een eye-opener. Een probleem is dat het algoritme niet altijd bekende resultaten oplevert, zoals de wetten van Newton. En dat laat wetenschappers puzzelen over de wiskundige relaties die het onthult. Wat bedoelen ze? Hoe moeten ze worden geïnterpreteerd? Zijn ze belangrijk?
Dit zou astronomen meer dan alleen interessant moeten zijn. Zoals Norris opmerkt, zijn astronomen bezig met het automatiseren van hun werk, tot het punt waarop de enige taak die hen nog rest het analyseren van de gegevens is.
En toch geeft het werk van Lipson bij Cornell aan dat zelfs dit ook kan worden geautomatiseerd.
Waar Norris geen rekening mee heeft gehouden, is wat er zal gebeuren als het algoritme van Lipson, of iets dergelijks, aan het werk gaat op het gegevenscorpus in de Virtual Observatory.
De kans is groot dat deze algoritmen krachtige hulpmiddelen zullen worden voor het ontdekken van relaties in gegevens die mensen moeilijk zouden kunnen extraheren. Dat stelt astronomen voor de taak om over de resultaten te puzzelen, soms begrijpen ze, maar misschien vaker, niet wetende wat de nieuw ontdekte verbanden betekenen of waarom ze geldig zijn.
Dit is een post-singulariteitsscenario, waarin de machines ontdekkingen doen met een snelheid die mensen niet kunnen bijhouden.
Natuurlijk zijn astronomen niet de enige wetenschappers die dit lot in petto hebben. Maar als degenen die hun werk al min of meer hebben geautomatiseerd, zullen zij waarschijnlijk degenen zijn die er het eerst tegenaan lopen.
Het zal interessant zijn om te zien hoe ze ermee omgaan. Maar tegen die tijd zal het voor de andere wetenschappen te laat zijn.
Referentie: arxiv.org/abs/1009.6027 : Astronomie van de volgende generatie