Искусственный интеллект распознал жизнь с точностью в 90 процентов
Метод поиска жизни, разработанный американскими учеными, назвали «святым Граалем астробиологии». Авторы новой работы уверены, что он может с высокой точностью различать биологические и небиологические материалы в образцах, найденных на других планетах, а также обнаруживать следы древних живых организмов на Земле.
Поиск внеземной жизни — одна из главнейших целей астробиологии. С самого зарождения этой научной дисциплины (в XX веке, а сам термин появился на свет благодаря советскому астроному Гавриилу Тихову, который в 1953 году выпустил книгу под названием «Астробиология») ученые пытаются найти ответы на важнейшие вопросы: уникальны ли мы, или, может быть, во Вселенной есть другие разумные существа? А если мы одни и братьев по разуму нет, то, может быть, на других планетах можно найти простейшие формы жизни?
Чтобы ответить на них, исследователи ищут в космосе определенные биосигнатуры. Если речь, например, о микроорганизмах, то это химические биомаркеры — молекулы, которые могут производить бактерии или другие простейшие существа. Ищут такие маркеры:
— с помощью спектрометров, установленных на современных телескопах: ученые выявляют в атмосферах планет химические элементы, связанные с жизнью;
— специальными датчиками, которые стоят на борту космических аппаратов.
Однако органические молекулы непостоянны, под действием химических реакций они могут распадаться на атомы, что затрудняет их поиск.
В последнее время ученые разрабатывают новые методы поиска следов жизни, в которых важную роль играет искусственный интеллект. По словам специалистов, эти методы могут работать гораздо эффективнее, чем инструменты-анализаторы на борту орбитальных станций. Алгоритмы ИИ позволяют обнаруживать тонкие различия в молекулярных механизмах живой и неживой природы — даже в образцах возрастом сотни миллионов лет.
Группа американских ученых из Института Карнеги представила новый алгоритм машинного обучения, который может с высокой точностью установить, относится исследуемый образец к биотической среде (к живым существам либо их деятельности) или к абиотической (неживой природе, физическому и химическому окружению живых организмов). Результаты работы представили в журнале PNAS.
«Наш метод основан на предположении, что в молекулах живой природы сохраняется информация о химических процессах, которые их породили, а в молекулах неживой — не сохраняется. Вероятно, это характерно и для инопланетной жизни. Мы думаем, что на любой планете жизнь для своего поддержания будет производить гораздо больше различных соединений, чем абиотическая среда, и именно эти различия может обнаружить и оценить наш алгоритм», — объяснил Роберт Хейзен, один из авторов исследования.
Ученые взяли образцы из живой и неживой природы: клетки организмов, окаменелости, органические соединения и смеси, синтезированные в лаборатории, различного рода химические вещества, части богатых углеродом метеоритов. Их проанализировали с помощью масс-спектрометрии и пиролитической газовой хроматографии. Всего задействовали 134 образца, из которых 59 были из биотической среды и 75 из абиотической. Данные, которые ученые получили в результате исследования, затем использовали для обучения алгоритма.
Когда обучение завершилось, специалисты проверили алгоритм на деле. Он успешно определил образцы из живой природы (ракушки, человеческий волос, зубы, кости, клетки организмов), а также выявил изменившиеся остатки древних живых существ в окаменелостях, каменном угле, нефти, янтаре. Кроме того, алгоритм выделил образцы из неживой природы — например, части метеоритов. Точность составила почти 90 процентов.
Ученые отметили, что в будущем их алгоритм машинного обучения можно будет использовать в датчиках нового поколения на спускаемых аппаратах, луноходах и марсоходах. Также его можно будет применять в поисках жизни на потенциально обитаемых мирах, таких как Энцелад и Европа.
В ближайшее время команда исследователей задействует свою разработку для изучения горных пород возрастом 3,5 миллиарда лет в регионе Пилбара в Западной Австралии, где, как считается, находятся самые древние в мире окаменелости. Их открыли в 1993 году, и ученые полагают, что эти окаменелости содержат остатки бактериальных матов (родственные цианобактериям), которые были первыми живыми организмами, производящими кислород на нашей планете.
Если в этих породах действительно находятся остатки бактериальных матов, значит, на Земле благоприятные условия для процветания жизни сложились гораздо раньше, чем считается в научном сообществе.
Telegram 
Дзен 
VK На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые обнаружили в музейных запасниках и просканировали гигантские позвонки мегалодона, найденные на раскопках в Дании еще в 1978 году. Микротомография подтвердила рекордный размер хрящей, а анализ годовых колец показал, что акула родилась трехметровой и дожила до 65 лет. Рядом с позвонками обнаружили чешую гигантской акулы, которая, вероятно, стала последним обедом суперхищника.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии