خب بیا برات یه چیزی تعریف کنم که مغزت سوت بکشه! یه رصدخونه فضایی به اسم Vera C. Rubin Observatory (که معمولاً بهش میگن «رصدخانه روبین») تازگیا اولین عکسهاش رو فرستاده بیرون و واقعاً همه رو مات و مبهوت کرده. این دوربینش اونقدر بزرگه و اونقدر دیتای زیادی جمع میکنه که هیچ تلسکوپی تا حالا شبیهش نبوده. یعنی اصلاً تو این سطح قبلاً چیزی نداشتیم!
فکر کن رصدخونه روبین قراره هر شب، حدود ۲۰ ترابایت داده جمع کنه. ترابایت هم یعنی یه واحد خیلی گنده ذخیرهسازی – برای اینکه بهتر تجسم کنی: یه هارد خونگی معمولی مثلاً ۱ یا ۲ ترابایته! پس تصور کن هر شب حدود ۱۰ برابر یه هارد معمولی، اطلاعات ستاره و سیاره و هرچی تو آسمونه رو میریزه تو دیتا سنترها!
دوربین رصدخانه روبین فعلاً تو شیلی جاش دادهان. دادههاش رو هر شب با یه شبکه اختصاصی ویژه میفرسته کالیفرنیا، یعنی مرکز SLAC National Accelerator Laboratory (یه لابراتوار علمی خفن تو آمریکا). بعدش همه دیتای خامش رو یه نسخهش میره فرانسه، مرکز IN2P3، و بخشی هم میره انگلستان مدیریت کنه. تازه یه مرکز کوچولو هم شیلی داره تا اخترشناسهای اونجا هم بینصیب نمونن.
پخش بار مدیریت دادهها بین این ۳ مرکز اینطوریه: حدود ۳۵٪ کار رو آمریکا انجام میده، ۴۰٪ فرانسه، ۲۵٪ هم انگلیس. اینجوری اگه یه جایی کار گیر کنه، ترافیک لحظهای یا مشکل پیش بیاد دیتات گم نشه، بقیه دیتا سنترها میان کمک! ایدهش اینه که نتیجهای که ستارهشناسها میخوان، خیلی سریع و بیمعطلی دستشون برسه چون کلی داده فوری هست که باید همون لحظه پیگیریش کنن.
حالا بذار کل ماجرا رو با یه مثال برات روشن کنم. خود George Beckett (یه استاد کامپیوتر از دانشگاه ادینبرو و مسئول دیتای انگلیس برای روبینه) این تشبیه باحال رو گفته: موبایلت رو تصور کن که توش صدها یا هزارها عکس داری، پیدا کردن فلان عکس مال دو سال پیش کلی وقتت رو میگیره. حالا فکر کن موبایلت ۱.۵ میلیون تا عکس داره، هر کدوم هم غولی ۱۰ هزار پیکسل! دیگه اینا رو نمیشه با گشتن و اسکرول پیدا کرد.
واسه همین کل دادههای روبین روی «کلاود» ذخیره میشن – کلاود یعنی ذخیره آنلاین دادهها روی سرورهای ابری که دیگه لزومی نداره تیکه تیکه بفرستی روی لپتاپ خودت. یه سرویس به اسم Data Butler یا «آبدارچی دادهها» مسئول نگهداری و بایگانی همه دیتاست. آبدارچی دادهها یا Data Butler هم یه سیستم هوشمنده که همه اطلاعات جانبی هر عکس، یعنی متادیتا (مثلاً زمان ثبت عکس، مختصات آسمونی، نورها و…) رو ذخیره و باهوشانه مرتب میکنه.
هر ستارهشناسی میتونه توی سیستم یه سرچ بخصوص بزنه: مثلاً «میخوام همه عکسایی که تو ساعتی خاص فلان سوژه توشون هست رو ببینم»، آبدارچی دادهها خودش دنبال خواستهات میگرده و نتیجه رو تحویلت میده. واسه کارای درازمدت همیشه این طوریه.
اما بریم سر هیجانانگیزترین بخش قضیه: روبین هر شب ۱۰ میلیون آلارم به ستارهشناسها میفرسته که یه اتفاقی افتاده – آلارم یعنی اخطار وقوع یه پدیده جالب مثل سوپرنووا (انفجار ستارهای خیلی بزرگ)، کیلونووا (اونم یه انفجار فضایی خیلی قوی که کلی امواج گرانشی تولید میکنه – امواج گرانشی یعنی ارتعاشات عجیب فضا-زمان که اینشتین پیشبینیشون کرده بود)، نووا، ستارههای انفجاری نورانی، برخورد سیارات، سیارک کشف جدید یا حتی دنبالهدارهایی که افتخار دادهان از کادر رد بشن!
رو هرکدوم از این ۱۰ میلیون آلارم باید ظرف دو دقیقه به ستارهشناسها اطلاع داده بشه، وگرنه ممکنه پدیده تموم بشه یا از دست بره.
حالا سوال پیش میاد: آخه آدما که نمیتونن هر شب بنشینن اینهمه آلارمو دونه دونه چک کنن! راهحل چیه؟
tl;dr: هفت تا «بروکر» واسش گذاشتن! حالا بروکر یعنی چی؟ مثل یه قیف یا فیلتر اطلاعاتی که وظیفهش اینه از این حجم عظیم هشدارها، اون چیزهایی که هر ستارهشناس دنبالشه رو جدا کنه و تحویل بده. مثلاً یه بروکر به اسم Lasair (همون لهجه اسکاتلندی، معنیش هم میشه جرقه یا شعله!) مال انگلیسه و تمرکزش روی پدیدههای گذراست. یه بروکر دیگه به اسم ALeRCE تو شیلیه که «Automatic Learning for the Rapid Classification of Events» یعنی یادگیری خودکار برای طبقهبندی خیلی سریع رویدادها. آنتارس (ANTARES) هم از آمریکا و آزمایشگاه NOIRLab هست. هر کدوم از این بروکرها یه بخش از این ۱۰ میلیون رو با روشهای مختلف هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (یعنی الگوریتمهای کامپیوتری که سعی میکنند رفتار انسان رو شبیهسازی کنن و خودشون الگو کشف کنن) یا حتی مدلهای کلاسیکتر، فیلتر و خیلی سریع طبقهبندی میکنن.
خوبیش اینه که ستارهشناسها میتونن مشخصات مورد علاقهشون رو به یکی از این بروکرها بدن و اون وقت از بین اون ۱۰ میلیون آلارم، دو سه تا چیزی که براشون واقعاً مهمه بهشون نشون داده میشه. بقیه هشدارها هم تهش بیارزش نیستن، کمک میکنن آمار پدیدهها دقیقتر بشه یا به درد پژوهشهای مختلف بخورن.
تازه فکر نکن روبین آخر کاره. Beckett میگه اگه فکر میکنی دنیای دادههای فضایی با روبین به سقف زده، معلومه خبر نداری! چون پروژه بعدی یعنی Square Kilometre Array (یه شبکه عجیبغریب تلسکوپ رادیویی تو استرالیا و آفریقای جنوبی) قراره حجم دادههاش ده برابر روبین باشه. خلاصه تو این راهپله همیشگی هر روز یه گندهتر داره میاد.
همه این اتفاقا فقط تو یه بازه ده سالهست! روبین قراره تو ۱۰ سال، چیزی حدود ۵۰۰ پتابایت داده جمع کنه – یعنی ۵۰۰ هزار دیسک ۴K-UHD Blu-ray رو تصور کن، عکسی اگه بخوان همهشونو رایت کنن تا درهم بیاد!
در نهایت روبین هر شب یهچهارم آسمون نیمکره جنوبی رو با جزئیات رد میکنه، هیچ چیزی رو از دست نمیده و میتونه نهتنها رویدادهای فعلی، بلکه منبع فوقالعادهای برای کشفهای جدید در سالها و دهههای آینده باشه. حالا تصور کن چه کشفهایی منتظر ماست!
پس خلاصه، روبین با دوربین دیجیتال غولآساش، دیتای فراواقعی زیادش، آبدارچی دادهها، هفت تا بروکر و کلی تکنولوژی کلاود و هوش مصنوعی، قراره هر شب اتفاقهای باورنکردنی از دل کهکشان و فضا بیرون بکشه. و البته، تجربه روبین آینده تلسکوپهای نسل بعدی رو هم راحتتر و بروزتر میکنه. انگار دنیا هر لحظه آماده یه کشف تازهست و فقط لازمه درست جستوجوش کنیم!
منبع: +
