Astroinformatica – Wikipedia

L ‘ astrinformatyka Jest to interdyscyplinarna dziedzina badań, która łączy astronomię z nauczaniem danych, automatycznym uczeniem się oraz technologii informacyjnych i komunikacyjnych. ^{[2] [3]}

Głównym celem Astroinformatica jest opracowanie narzędzi, metod i zastosowań nauki obliczeniowej, nauki danych, automatycznego uczenia się i statystyki w celu tworzenia badań i edukacji astronomii w oparciu o dane. ^[2] Pierwsze wysiłki w tym obszarze obejmują wyszukiwanie danych, opracowanie standardów metadanych, modelowanie danych, opracowanie słownika astronomicznego, dostęp do danych, odzyskanie informacji, ^[4] Integracja i ekstrakcja danych ^[5] W inicjatywach wirtualnego obserwatorium. ^{[6] [7] [8]} Dalsze osiągnięcia w tej dziedzinie, wraz ze wsparciem społeczności astronomicznej, były obecne w Krajowej Radzie ds. Badań w Stanach Zjednoczonych w 2009 r. W artykule „State of the Professional” na temat ankiety dekadowej astronomii i astrofizyki w 2010 roku. ^[9] Artykuł ten położył podstawy do późniejszej bardziej szczegółowej wystawy w artykule zatytułowanym Astroinformatyka: Zorientowane na dane badania i edukacja astronomii . ^[2]

Astroinformatyka jako odrębna dziedzina badań narodziła ^[dziesięć] Autor: Jim Gray z Microsoft Research, którego dziedzictwo jest zapamiętane i kontynuowane za pomocą nagród Jima Graya Escience. ^[11]

Chociaż głównym celem astroinformatyki jest duża kolekcja dystrybuowana na całym świecie cyfrowych astronomicznych baz danych, archiwa obrazów i narzędzi badawczych, dziedzina uznaje znaczenie zachowania i analizy za pomocą nowoczesnych technik danych zawierających historyczne obserwacje astronomiczne. Niektórzy eksperci astrinformatyczne przyczyniają się do digitalizacji historycznych i najnowszych obserwacji astronomicznych i obrazów w dużej bazie danych w celu wydajnego odzyskiwania poprzez interfejsy oparte na sieci. ^{[3] [dwunasty]} Innym celem jest przyczynienie się do opracowania nowych metod i oprogramowania dla astronomów, a także ułatwienie procesu i analizy ilości danych gwałtownie rosnących w dziedzinie astronomii. ^[13]

Astroinformatyka jest opisywana jako „czwarty paradygmat” badań astronomicznych. ^[14] Obszary badawcze zaangażowane w astrofinformatyczne są liczne, takie jak ekstrakcja danych, automatyczne uczenie się, statystyki, wizualizacja, zarządzanie danymi naukowymi i nauki semantyczne. ^[7] Ekstrakcja danych i automatyczne uczenie się odgrywają istotną rolę w astrinformatica jako dyscyplinie badań naukowych, dzięki ich uwagi na „odkrycie wiedzy na podstawie danych” i „uczenie się na podstawie danych”. ^{[15] [16]}

Ilość danych zebranych przez astronomiczne badania nieba wzrosły z gigabajtu do terabyte w ostatniej dekadzie i oczekuje się, że w następnej dekadzie wyrosnie do setek petabajtów z dużym teleskopem z badań synoptycznych i do egzobyte z egzobią z egzobią tablica kilometra kwadratowego. ^[17] Ta mnóstwo nowych danych jest zaletą, ale także wyzwaniem dla badań astronomicznych. Dlatego konieczne są nowe podejścia. Częściowo z tego powodu nauka kierowana danymi staje się uznaną dyscypliną akademicką. W związku z tym astronomia (i inne dyscypliny naukowe) opracowują podfinansie poświęcone przetwarzaniu wysokiej intensywności informacji i danych, do tego stopnia, że ​​te ekrany stają się lub już stały się dyscypliny i autonomiczne programy akademickie. Chociaż wiele instytutów edukacyjnych nie przedstawia programu astrinformatycznego, jest bardzo prawdopodobne, że programy te są opracowywane w najbliższej przyszłości.

Informatyka została niedawno zdefiniowana jako „wykorzystanie danych cyfrowych, informacji i powiązanych usług do badań i generowania wiedzy”. Jednak zwykłą lub powszechnie stosowaną definicją jest „dyscyplina zajmuje się organizowaniem, dostępem, integracją i wyodrębnieniem danych z wielu źródeł w celu odkrycia i wsparcia decyzji”. Dlatego abstrakcyjna dyscyplina obejmuje wiele naturalnie powiązanych specjalności, w tym modelowanie danych, organizację danych itp. Może również obejmować metody transformacji i normalizacji integracji danych i przeglądania informacji, a także ekstrakcję wiedzy, technik indeksowania, odzyskiwanie informacji i metod eksploracji danych. Również wzorce klasyfikacji (na przykład taksonomie, ontologie, folksonomia i/lub tagowanie współpracy ^[18] ) i Astostatistica będą silnie zaangażowane. Także projekty Citizen Science (Podobnie jak Galaxy Zoo) Przyczyniają się do wysokiej wartości odkryć i charakterystyki obiektów w zestawach danych astronomicznych.

Astroinformatyka stanowi naturalny kontekst do integracji edukacji i badań. ^[19] Doświadczenie badań można wdrożyć w klasie, aby kultywować kulturę danych ( Umiejętność umiejętności danych ) Poprzez łatwe ponowne wykorzystanie danych. ^[20] Ma również inne zastosowania, aby zastosować dane archiwum w nowych projektach, inteligentne odzyskiwanie informacji i inne. ^[21]