אסטרואינפורמטיקה

אסטרואינפורמטיקה (באנגלית: Astroinformatics), (אסטרונומיה חישובית) עוסקת בחקר המידע האסטרונומי באמצעות מחשב. זהו תחום מחקר מדעי אקדמי בינתחומי ויישומי, הכולל שילוב של אסטרונומיה, מדע הנתונים, למידת מכונה, כריית מידע ואינפורמטיקה. ענף מדעי העוסק בניתוח מאגרי מידע גדולים המתקבלים מסוגי טלסקופים שונים על הקרקע ומהחלל.

גילוי צביר-על ראשׁוֹנִי היפריון על ידי מדידות ובחינת נתוני ארכיון

רקע

התחום התחיל להיתפתח בתחילת העשור הראשון של המאה ה-21, עם פיתוחם של חומרת המחשב ומסדי הנתונים לצורך מחקר מדעי. מצפי החלל מיועדים למחקר בתחומי האסטרונומיה, האסטרופיזיקה והקוסמולוגיה ומהמאה ה -21 גם אסטרוביולוגיה. אוסף המידע הרב ממצפי החלל שעוסקים מתחומי מחקר אלו, יצר תְּחוּם דַּעַת חדש המשלב את מדעי המחשב, בִּיג דָּאטָה (בעברית: נְתוּנֵי עָתֵק, באנגלית: Big data), מתמטיקה, פיזיקה, כימיה, אסטרוסטטיסטיקה, והנקרא אסטרואינפורמטיקה. הגידול במיצפים בעולם מציב אתגרים למחקר האסטרונומי, וזה מחייב גישות חדשות, פיתוח מתודולוגיות חדשניות המשלבות אלגוריתמים מתמטיים ועוצמת מיחשוב מהירה ואיכותית לעיבוד מידע בפרויקטים השונים. עם בנייתם והשלמתם של מיצפי הכוכבים הגדולים, כמויות המידע העצומות יתרבו ויחיבו ייעול התהליכים. המטרות העיקריות של אסטרואינפורמטיקה :

• עיבוד המידע האסטרונומי הדיגיטלי ממאגרי המידע, ארכיוני התמונות וכלי המחקר.
• תיעוד וביצוע דיגיטציה של מאגרי המידע האסטרונומיים מהמיצפים הישנים בעולם לצורך כריית המידע ממימשקים יעילים באינטרנט.
• פיתוח תוכנות ושיטות חדשות לאסטרונומים, ליעול תהליך הניתוח של המידע הרב שמגיע מהמצפים הרבים.

דוגמה לכך היא גילוי צביר-על ראשׁוֹנִי היפריון על ידי מדידות ובחינת נתוני ארכיון בעזרת ענף של האסטרופיזיקה הנקרא אסטרופיזיקה חישובית. כמויות המידע העצומות שמתקבלות דרך חיישני מציפי החלל ומיצפים שעל הקרקע, הצריכו פיתוחי שיתופי פעולה עם הציבור העולמי הלא מדעי. השיתוף יצר פלטפורמת מיזם של חישוב מבוזר קהילתי. פרויקטים לדוגמה : MilkyWay@home באסטרופיזיקה שמטרתו בנית מודלים תלת-ממדיים מנתוני מערכות כוכביות בגלקסיית שביל החלב, פרויקט Einstein@Home המחפש איתותים מכוכבים נייטרונים מסתובבים לגלוי גלי כבידה באופן ישיר והפרויקט הוותיק שהחל את המיחשוב הקהילתי, SETI@home שמטרתו חיפוש חיים תבוניים מחוץ לכדור הארץ. לצורך ביצוע מחקרים שונים בענפי מחקר מדעיים שצוינו לעיל, החוקרים עושים שימוש במחשבי-על ייעודיים ובמיחשוב מבוזר קהילתי. דוגמה נוספת, הוא פרויקט אינטרנטי שנקרא גלקסי-זו (Galaxy Zoo ), למחקר על גלקסיות ובעיקר סיווג מורפולוגי של גלקסיות ממאגרי מידע, המבוצע על ידי אזרחי העולם.

אסטרואינפורמטיקה מתוארת כפרדיגמה הרביעית של המחקר האסטרונומי. תחום המחקר אסטרואינפורמטיקה הושפע מתחומי המחקר ביואינפורמטיקה גיאואינפורמטיקה ומהמחשוב הסריגי. הגידול במידע בעולם הביא לכך שמוסדות אקדמיים פיתחו תוכניות לימוד ומחקר עצמאיות. מוסדות הלימוד שהחלו לראשונה לפתח תוכניות לימוד ומחקר באסטרואינפורמטיקה הם: אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, אוניברסיטת וושינגטון, ובאוניברסיטת ניו יורק שיש להם מחלקות אסטרונומיה המתמחות במדעי המחשב.

ראו גם

• אינפורמטיקה
• ביואינפורמטיקה
• גיאואינפורמטיקה
• כימואינפורמטיקה

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא אסטרואינפורמטיקה בוויקישיתוף

• תוכנית הלימודים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. (באנגלית)
• המחלקה לאסטרונומיה באוניברסיטת וושינגטון. (באנגלית)
• אתר International AstroInformatics Association (באנגלית)
• אתר Astronomical Data Analysis Software and Systems (ADASS) (באנגלית)
• אתר Astroinformatics and Astrostatistics Commission of the International Astronomical Union (באנגלית)
• אתר כתב העת אסטרונומיה ומיחשוב (באנגלית)
• אתר פרויקט MilkyWay@home (באנגלית)
• אתר פרויקט Einstein@Home (באנגלית)
• אתר פרויקט Galaxy Zoo (באנגלית)
• אתר The Astrophysics Source Code Library (ASCL) (באנגלית)
• אתר International Astrostatistics Association (באנגלית)