Katie Bouman: 5 brzih činjenica koje morate znati

Twitter / MITKatie Bouman.

Katie Bouman (29) je istraživačica koja je predvodila stvaranje algoritma koji je znanstvenicima po prvi put omogućio snimanje slika crne rupe. Nacionalna zaklada za znanost otkrila je nikad viđenu sliku 10. travnja 2019. godine.



Bouman je bila studentica na Tehnološkom institutu u Massachusettsu kada je došla do formule. Tim koji je nekoliko godina nastojao fotografirati crnu rupu zove se Event Horizon teleskop Suradnja.



Prema CNN -u , Bouman je prije tri godine razvio ključni algoritam koji je pomogao u osmišljavanju metoda snimanja. Taj je algoritam doveo do slike supermasivne crne rupe u središtu galaksije M87. Bouman je, radeći s više od 200 znanstvenika, proveo tri godine usmjeravajući provjeru slika i odabir parametara slike dok su uzimali rijetke i bučne podatke iz niza teleskopa za izradu slike, prema CNN -u.

Razvili smo načine za generiranje sintetičkih podataka i koristili različite algoritme te naslijepo testirali da vidimo možemo li oporaviti sliku. Nismo htjeli samo razviti jedan algoritam. Željeli smo razviti mnogo različitih algoritama koji svi imaju različite pretpostavke. Ako svi oni povrate istu opću strukturu, to gradi vaše samopouzdanje, rekao je Bouman za CNN. Što god učinili, morali biste se ludo sagnuti unatrag da biste dobili nešto što nije ovaj prsten.



Nitko od nas to nije mogao učiniti sam. Okupilo se zbog mnogo različitih ljudi iz različitih sredina, dodao je Bouman.

Želio bih vas potaknuti da izađete i pomognete pomaknuti granice znanosti, čak i ako vam se to u početku može činiti tajanstvenim poput crne rupe, Bouman rekao je 2016 .

Evo što trebate znati.




1. Katie Bouman uspoređena je na društvenim mrežama s Margaret Hamilton, suradnicom na MIT -u koja je napisala ključni programski kod za NASA -u

Prije 3 godine studentica MIT-a, Katie Bouman, dovela je do stvaranja novog algoritma za stvaranje prve slike crne rupe.

Danas je ta slika objavljena.

Više informacija: https://t.co/WITAL1omGl

Priča iz 2016. https://t.co/QV7Zf2snEP #EHTcrna rupa #EventHorizonTelescope pic.twitter.com/u6FBswmGDZ

- SA CSAIL -om (@MIT_CSAIL) 10. travnja 2019

Alma mater Katie Bouman pobrinula se da joj oda zasluge za otkriće novog algoritma koji je omogućio znanstvenicima da prvi put u povijesti uslikaju crnu rupu. Laboratorij za računalnu znanost i umjetnu inteligenciju na MIT -u podijelio je gornju fotografiju na društvenim mrežama, prikazujući crnu rupu i Boumana jedan pored drugog.

Lijevo: informatičarka MIT -a Katie Bouman sa hrpom tvrdih diskova sa podacima o slici crne rupe.

Desno: informatičarka MIT -a Margaret Hamilton s kodom koji je napisala i koji je pomogao čovjeku na Mjesec.

(kredit za sliku @floragraham ) #EHTcrna rupa #BlackHoleDay #Crna rupa pic.twitter.com/Iv5PIc8IYd

- SA CSAIL -om (@MIT_CSAIL) 10. travnja 2019

MIT je također podijelio sliku Boumana kako stoji pored hrpe tvrdih diskova sa podacima o crnoj rupi. Usporedili su Boumanovo stvaranje s istraživanjem koje je astronautima omogućilo slijetanje na Mjesec postavljanjem slike Margaret Hamilton uz Boumana. Hamilton, koji je također bio znanstvenik s MIT -a, zaslužan je za pisanje ključnog softverskog koda koji je NASA -i omogućio misiju na Mjesec.

Snimanje crne rupe s jednim teleskopom zahtijevalo bi da bude gotovo jednako velika kao i sama Zemlja.

Umjesto toga, znanstvenici su koristili više teleskopa i spojili svoje rezultate pomoću posebnog algoritma koji je izradila Katie Bouman s MIT -a: https://t.co/mgglUMyC9U

(slike v/ @thenrao & @johnkwerner ) pic.twitter.com/u2lHbldOsj

- SA CSAIL -om (@MIT_CSAIL) 10. travnja 2019

kako pogoditi lupetanje

Tijekom 2016. godine, radeći s timom iz Laboratorija za računalne znanosti i umjetnu inteligenciju MIT-a, Harvard-Smithsonian Centra za astrofiziku i Zvjezdarnice MIT Haystack, rekao je za MIT News, Crna rupa je jako, jako udaljena i vrlo kompaktna. .. (Snimanje crne rupe u središtu galaksije Mliječni put je) ekvivalentno snimanju slike grejpa na Mjesecu, ali radio -teleskopom. Snimiti nešto ovako malo znači da bi nam trebao teleskop promjera 10.000 kilometara, što nije praktično, jer promjer Zemlje nije ni 13.000 kilometara.

Prema vijesti s MIT -a, algoritam koji je Bouman pomogao u stvaranju spojio bi podatke prikupljene s radio teleskopa širom Zemlje, stvarajući veliku antenu za radioteleskop.


2. Bouman je objavio fotografiju svoje neposredne reakcije - 'nevjerica' - nakon što je prvi put vidio sliku crne rupe

Čini se da Katie Bouman svoje profile na društvenim mrežama drži vrlo privatnima. No, slika njezine reakcije kako prvi put vidi sliku crne rupe objavljena je na njezinoj Facebook stranici.

Bouman je objavila svoju sliku s rukama do usta sa slikom crne rupe na ekranu računala u pozadini. Napisala je u naslovu, Gledajući u nevjerici kako se prva slika koju sam napravio o crnoj rupi u procesu rekonstrukcije.

U intervjuu za Nature Video, Bouman je rekao: Ovo je samo početak mogućnosti da imamo još jedan prozor u ono što nam crne rupe mogu reći o našim zakonima i fizici. Ali već smo toliko naučili. Iako smo predvidjeli da ćete, ako imate crnu rupu, vidjeti ovaj svjetlosni prsten, ali nismo znali da ćemo dobiti taj svjetlosni prsten. To smo i testirali. Mogli smo dobiti samo mrlju. Dakle, videći taj prsten i ugledavši prsten koji ima veličinu koja je u skladu s drugim mjerenjima koja su izvršena potpuno neovisno, mislim da samo po sebi, samo biti u mogućnosti vidjeti taj svjetlosni prsten, moći vidjeti da taj prsten postoji, je ogroman.

Vincent Fish, znanstveni istraživač s MIT -ovog opservatorija Haystack, rekao je za CNN , (Bouman) bio je glavni dio jednog od podslipova slikanja. Jedan od uvida koje je Katie donijela našoj grupi za snimanje jest da postoje prirodne slike. Razmislite samo o fotografijama koje snimite telefonom s kamerom - one imaju određena svojstva. ... Ako znate što je jedan piksel, možete dobro pogoditi koji je piksel pored njega.

Bouman je kasnije objavila fotografiju s nekoliko članova tima s kojima je surađivala u misiji dokumentiranja crne rupe. Napisala je na Facebooku, toliko sam uzbuđena što napokon možemo podijeliti ono na čemu smo radili posljednjih godinu dana! Današnja slika kombinacija je slika proizvedenih više metoda. Niti jedan algoritam ili osoba nije napravio ovu sliku, bio je potreban nevjerojatan talent tima znanstvenika iz cijelog svijeta i godine napornog rada na razvoju instrumenta, obrade podataka, metoda snimanja i tehnika analize koje su bile potrebne da se izvede ova naizgled nemogući podvig. Bila mi je to velika čast, a ja sam tako sretan što sam imao priliku raditi sa svima vama.

Njezin otac, Charles Bouman, profesor inženjerstva na Sveučilištu Purdue, rekao je Journal & Courier njegova je kći svojoj obitelji rekla da će u srijedu doći velika najava, ali je rekla da ne može dati detalje.

No nije nam smjela reći što je to točno, iako smo nekako pretpostavljali da je to morala biti prva slika. Ona je to držala u tajnosti, čak i od svojih roditelja, rekao je njezin ponosni otac lokalnim novinama nakon što je fotografija otkrivena. Rekao je da je to za njega kao roditelja i istraživača bilo uzbudljivo, jer je njegova kći okupljala ljude u interdisciplinarnom radu, što je veliki izazov.

Rekao je za novine, ali i, tehnički, ovo je za mene svojevrsno polje od suštinskog interesa, u mojim vlastitim istraživanjima. Iako bih rekao da je napravila mnogo veći korak. ... Ovo vidim kao ogroman korak, jer je to primjer onoga što bih nazvao probojnim rezultatom. To doista dovodi znanstvena otkrića ono što nazivamo strojnim učenjem i umjetnom inteligencijom.


3. Bouman, koji je studirao elektrotehniku ​​na MIT -u, imao je Tedov govor o ‘Kako slikati crnu rupu’

Gledate prvu ikada prikaz crne rupe. Zauzeli su ga #NSFFunded @eteleskop projekt. #ehtblackhole #RealBlackHole https://t.co/6dglvqrvOs pic.twitter.com/0hclANf4tc

- Nacionalna zaklada za znanost (@NSF) 10. travnja 2019

Ovo je trenutak u kojem su nastajale gotovo tri godine. Katie Bouman vodila je razvoj algoritma 2016. godine dok je bila apsolventica na MIT -u, studij elektrotehnike i računarstva. Surađivala je s Harvard-Smithsonian Centrom za astrofiziku i MIT Haystack Observatory kako bi dovršila formulu.

Bouman je naslovio algoritam Kontinuirana rekonstrukcija slike visoke rezolucije pomoću Pior priora. Objasnila je Vijesti MIT -a u to vrijeme pokušaj snimanja crne rupe usporediv je sa snimanjem grejpa na Mjesecu, ali radio teleskopom. Snimiti nešto ovako malo znači da bi nam trebao teleskop promjera 10.000 kilometara, što nije praktično, jer promjer Zemlje nije ni 13.000 kilometara.

Kako bi zaobišao ovaj izazov, Boumanov algoritam se ne oslanja na jedan teleskop. Umjesto toga, prikuplja podatke s radioteleskopa širom svijeta. Event Horizon Telescope bio je tim koji je surađivao na sastavljanju svih podataka.

U studenom 2016. Bouman održao Ted Talk na TedxBeaconStreet o njezinom radu, pod naslovom Kako fotografirati crnu rupu. U nastavku možete pogledati njezin govor:



igra

Kako slikati crnu rupu | Katie BoumanU središtu Mliječne staze nalazi se supermasivna crna rupa koja se hrani rotirajućim diskom vrućeg plina, usisavajući sve što je blizu, čak i svjetlost. Ne možemo ga vidjeti, ali njegov horizont događaja baca sjenu, a slika te sjene mogla bi pomoći odgovoriti na neka važna pitanja o ...2017-04-28T21: 58: 47.000Z

Različite vrste slika imaju vrlo različite značajke. Lako možemo uočiti razliku između simulacijskih slika crnih rupa i slika koje svakodnevno snimamo ovdje na Zemlji. Trebamo način da svojim algoritmima kažemo kako slike izgledaju, a da ne nametnemo previše jednu vrstu značajki slike. Jedan od načina na koji to možemo pokušati zaobići je nametanje značajki različitih vrsta slika i uvid u to kako vrsta slike koju pretpostavljamo utječe na naše rekonstrukcije. Ako sve vrste slika daju sliku vrlo sličnog izgleda, tada možemo postati sigurniji da pretpostavke o slikama koje stvaramo ne utječu toliko na ovu sliku, rekla je tijekom razgovora.

Bouman je dodao: Ovo je pomalo kao davanje istog opisa triju različitih umjetnika skica iz cijelog svijeta. Ako svi proizvode lice vrlo sličnog izgleda, tada možemo početi biti sigurni da oni ne nameću svoje kulturne predrasude crtežima. Jedan od načina na koji možemo pokušati nametnuti različite značajke slike je pomoću dijelova postojećih slika. Stoga uzimamo veliku zbirku slika i rastavljamo ih na male zakrpe slika. Zatim svaku zakrpu slike možemo tretirati pomalo kao komadiće slagalice. Koristimo često viđene dijelove slagalice za sastavljanje slike koja također odgovara našim mjerenjima teleskopa.


4. Ima doktorat znanosti. u elektrotehnici i trenutno je profesor na Kalifornijskom tehnološkom institutu u Pasadeni

Jako sam ponosna na Katie i drago mi je što joj se pridružila kao najnoviji fakultet Caltecha. https://t.co/2OjVKCnDcn

- Yisong Yue (@yisongyue) 10. travnja 2019

Katie Bouman Fakultetsko obrazovanje započeo na Sveučilištu Michigan. Diplomirala je elektrotehniku ​​2011. godine.

Nakon toga Bouman se uputio u Cambridge, Massachusetts. Magistrirala je elektrotehniku ​​i računarstvo 2013. godine na Tehnološkom institutu u Massachusettsu. Bouman je na MIT -u ostala doktorat koji je stekla 2017. godine.

Kao što je gore spomenuto, Bouman je počela surađivati ​​s teleskopom Event Horizon još kao student. Ostala je kao postdoktorand nakon što je doktorirala.

Bouman sada predaje. Prihvatila je mjesto gostujuće suradnice na odjelu Računarstvo i matematičke znanosti na Kalifornijskom tehnološkom institutu u Pasadeni. Opisano je njezino istraživačko usmjerenje na web stranici Caltecha kao sustavi za projektiranje koji čvrsto integriraju algoritam i dizajn senzora, omogućujući promatranje fenomena koji su prije bili teški ili nemogući za mjerenje tradicionalnim pristupima.


5. Bouman, West Lafayette, Indiana, domorodac, koji je istraživao u Purdueu još u srednjoj školi, mladomisnik je

Katherine L. Bouman nedavno je imala razloga za slavlje i u privatnom životu. Ona je mladenka.

Prema njenom profilu na TheKnot.com, Bouman se oženio Joeom Leongom 2. rujna 2018. u Michiganu. Njena naslovna fotografija na Facebooku prikazuje njezinu vjenčanicu.

Bouman je rođen 9. svibnja 1989. prema pretraživanju internetskih zapisa. Bouman je podrijetlom iz West Lafayette, Indiana. Završila je srednju školu West Lafayette 2007. prema Journal & Courier. Kći je Charlesa Boumana i Cristine Bouman i ima jednu sestru, Amandu Bouman.

Njezin otac, Charles Bouman, rekao je za Journal & Courier da je njegova kći radila slikovna istraživanja na sveučilištu Purdue u svom rodnom gradu dok je još bila u srednjoj školi. Njezin profesor u srednjoj školi, Phil Pusey, izjavio je za novine da je oduševljen njenim uspjehom.

Bila je super detaljno dijete, čak i kad sam je imao na satu. Uvijek je bila naručena i organizirana, laboratorijske bilješke napisane su do najsitnijih detalja. ... Jedva čekam pokazati svoju djecu na nastavi. To je stvarno super, rekla je Pusey.


Zanimljivi Članci