Artificiële intelligentie speurt naar zwaartekrachtgolven

Sinds de detectie van de allereerste zwaartekrachtgolf in september 2015 spreken astrofysici van een zogenaamd ‘nieuw venster’ op het universum. Door trillingen in de ruimtetijd te meten, kunnen ze doorheen dat venster kijken en zo de meest krachtige gebeurtenissen in het heelal waarnemen – zoals bij de eerste gravitatiegolf die afkomstig was van een botsing tussen twee zwarte gaten.

Maar hoe herken je een zwaartekrachtgolf in de miljoenen trillingen die dagelijks worden opgevangen in de LIGO-detectors in de Verenigde Staten, en de Virgo-detector in Italië? Door gebruik te maken van sjablonen en met computeralgoritmes te speuren naar gelijkaardige golfpatronen in de gegevenshoop. Maar zelfs dan duurt nog uren, en soms zelfs dagen, vooraleer een zwaartekrachtgolf kan worden geïdentificeerd en vakkundig opgemeten.

Britse fysici hebben nu een systeem ontwikkeld dat in geen tijd gravitatiegolven kan herkennen, ook door gebruik te maken van sjablonen van golfpatronen. Ze bouwden een neuraal netwerk dat dankzij haar zelflerende eigenschappen in staat is hypersnel sjablonen te vergelijken met patronen in een verzameling gegevens.

Het systeem kan niet minder dan twintigduizend verschillende sjablonen ‘onthouden’, waardoor het zeer snel vergelijkingen kan trekken en gelijkaardige patronen herkennen. De fysici spreken van een observatietijd in termen van enkele seconden, in plaats van uren met de conventionele computeralgoritmen.