Aplikasi Sains Komputer dalam Astronomi

Penyelidikan alam semesta dan astronomi yang dahulunya secara digital dan penggunaan teleskop tidak berupaya memperoleh lebih banyak data. Tetapi kini, ahli-ahli astronomi dan astrofizik telah menghasilkan peralatan baru yang berupaya menyemak data yang ada dan menyelesaikan persoalan penting dalam bidang kosmologi.

Bagi Kirk Borne, ledakan maklumat bermula 11 tahun lepas semasa beliau bekerja di National Space Science Data Center NASA di Greenbelt, Maryland. Seorang ahli astronomi bertanya kepada beliau jika pusat penyelidikan tersebut boleh menyimpan 1 terabait data yang dikumpul oleh MACHO SKY melalui kajian mereka mengenai misteri sinaran jasad kosmik yang mengeluarkan sedikit pancaran atau radiasi. Menurut Borne 1TB data itu adalah dari hasil penyelidikan 45 tahun yang lepas.

Menurut Borne yang juga seorang Profesor Sains Komputer dari George Mason University menyifatkan data yang terhasil adalah dari 15 000 eksperimen. Menyedari hakikat ini bagi Borne data tersebut tidak terhad untuk dikongsi bersama saintis tetapi penemuan saintifik perlu dijalankan. Besar kemungkinan penemuan-penemuan yang menkagumkan wujud tetapi tersembunyi dalam maklumat.

Peralatan astronomi yang canggih dan mengikut kemajuan teknologi terkini seiring dengan gambar alam semesta yang diambil oleh mereka turut berubah mengikut masa. .

Kini kebanjiran data telah menghantui ahli astronomi yang pada suatu ketika dulu memerlukan sedikit masa saja dibalai cerap untuk menganalisis data. Tetapi kini tidak lagi apabila tidak mudah untuk memeriksa kesemua data dalam masa yang singkat. Ia bukan saja berkaitan dengan kuantiti data tetapi turut melibatkan kualiti hasil penemuan dan kerumitan dalam menguruskan data.

Menurut George Djorgovski seorang Professor astronomi dari Codirector Center for Advanced Computing Research di Caltech, tinjauan langit utama mungkin mengesan berjuta-juta atau berbilion-bilion objek dan untuk setiap objek perlu diukur mengenai ribuan sifat-sifat dalam pelbagai dimensi.

Justeru, cabarannya adalah membangunkan satu metodologi saintifik baru untuk abad ke-21 yang boleh menangani permasalahan tersebut dalam bidang astronomi.

Kaedah tersebut bagi mengatasi masalah ialah teknik data crunching yang dikenali sebagai perlombongan data. Teknik ini sudah terkenal dalam bidang perubatan yang mana ahli-ahli biologi menghasilkan jujukan DNA organisma dan mengkaji ciri-ciri genetik bagi penemuan baru untuk kesihatan dan penyakit.

Ahli-ahli astronomi turut berharap perkara yang sama dilalui oleh mereka. Asasnya ialah untuk menggunakan komputer bagi mengekstrak data mentah yang kompleks untuk difahami oleh manusia. Algoritma tertentu boleh menganalisis 1TB data dalam masa yang singkat, kajian abnormaliti dan corak dan gambaran maklumat penting.

Dalam erti kata lain, teknik ini membolehkan ahli astronomi melakukan apa yang mereka buat sebelum ini jauh lebih dengan cepat tepat. Misalnya, perlombongan data bagi pengelasan dan pengumpulan maklumat sebagai dua teknik kritikal dalam analisis data ahli astronomi. Adakah objek sebutir bintang atau sebuah galaksi? Jika ia sebuah galaksi, ialah ia pilin atau bujur? Jika ia bujur, adakah ia berbentuk bulatan atau rata?

Sebelum ini soalan sedemikian dikemukakan dan diselesaikan dengan menganalisis plat-plat fotografi. Pengelasan bukanlah satu perkara yang rumit jika anda bekerja dengan beratus-ratus planet-planet di luar suria atau ribuan supernova, tetapi ia menjadi sangat-sangat menyulitkan apabila anda mencuba untuk mengaitkan dengan berbilion-bilion objek.

Jika dahulu teleskop digunakan bagi melihat objek angkasa dan mereka menjangkakakn dapat meilhat melihat lubang hitam. Tetapi kini mereka menyedari adalah sukar menemuinya jika menggunakan teleskop. Namun dengan menggunakan keupayaan komputer astronomi boleh mencari lebih banyak penemuan dari kebiasaan. Cara ini lebih mudah dan tepat.

Algoritma yang dibangunkan yang membolehkan astronomi menganggar jarak objek melalui imej dan data boleh dikaji dengan lebih banyak berasaskan struktur 3D alam semester.

Sumber : Discover Magazine
Gambar : Picasa