Летом 2024 года жители Северного полушария наблюдали яркие полярные сияния, освещавшие небо над городами. Но та же солнечная активность, что создает эти красивые явления, может вызывать серьезные сбои в работе спутников, от которых зависят критически важные системы на Земле.
ИИ-модель для финансовых рынков предсказывает вспышки на Солнце за 24 часа
Исследователи NASA совместно с компанией KX Systems разработали систему машинного обучения, способную предсказывать разрушительные солнечные события за 24 часа до их воздействия на спутники. В качестве основы была использована ИИ-модель для предсказания трендов на финансовых рынках.
Frontier Development Lab (FDL) — это партнерство между NASA и несколькими коммерческими фирмами в области искусственного интеллекта. В этом году в центре внимания партнерства было применение технологий машинного обучения в гелиофизике — изучении физики Солнца и его влияния на Солнечную систему. FDL.ai
Финансовые рынки и солнечная активность имеют удивительное сходство в структуре данных. Как биржевые котировки требуют мгновенной обработки тысяч транзакций в секунду для выявления трендов, так и солнечная активность создает непрерывные потоки данных о магнитных полях, излучении и корональных выбросах. ИИ-модель финансовых трендов удалось успешно адаптировать для предсказания солнечных вспышек.
Авроры (полярные сияния) — прекрасное зрелище, если смотреть на них с Земли, но солнечная активность, которая их вызывает, может нанести ущерб космической инфраструктуре, в том числе спутникам.
Партнерство между NASA и коммерческими ИИ-компаниями продолжается уже много лет. С 2016 года ученые NASA и инженеры компаний работают над проектами в области планетарной защиты, гелиофизики, наук о Земле, медицины и лунных исследований.
В рамках сотрудничества с компанией KX Systems ученые использовали программное обеспечение kdb+, традиционно применяемое в финансовой области для отслеживания быстрых изменений рыночных трендов, в совершенно новой области — предсказании космической погоды.
Солнце и финансы
Вспышка на Солнце изгибает магнитное поле Земли.
Команда взяла результаты мониторинга ионосферы, солнечной активности и магнитного поля Земли и применила к ним алгоритмы машинного обучения финансовой модели. В результате исследователи смогли предсказывать вспышки на Солнце за 24 часа до их наступления. Эта разработка позволяет операторам спутников заблаговременно принимать защитные меры.
Представители KX Systems отмечают, что некоторые результаты этой исследовательской работы уже интегрированы в их коммерческие продукты, поскольку существует аналогия не только между солнечными бурями и финансовыми рынками, но между ними и ИИ-моделями для обнаружения потерь спутниковых сигналов и системами прогнозирования потребностей в обслуживании промышленного оборудования. Совместная работа научных экспертов NASA и специалистов по искусственному интеллекту KX Systems оказалась очень эффективной.