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IA en el espacio para misiones científicas: estrategias para minimizar la carga de modelos de redes neuronales

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IA en el espacio para misiones científicas: estrategias para minimizar la carga de modelos de redes neuronales

Uno de los ojos de un DROID marciano inteligente llamado Perseverance — NASA

La inteligencia artificial (IA) tiene el potencial de revolucionar la exploración espacial al delegar muchas de las decisiones de la nave espacial a la IA a bordo en lugar de depender del control terrestre y de procedimientos predefinidos.

Es probable que haya una unidad de procesamiento de IA/ML a bordo de la nave espacial que ejecute un motor de inferencia. La red neuronal tendrá parámetros preinstalados que podrán actualizarse a bordo descargando, mediante controles remotos, los parámetros obtenidos durante el entrenamiento de campo. Sin embargo, los enlaces ascendentes por satélite tienen un ancho de banda limitado y las transmisiones pueden resultar costosas.

Además, una misión que opere con una red neuronal subóptima perderá datos científicos valiosos. De este modo, las redes más pequeñas pueden reducir el coste de los enlaces ascendentes y, al mismo tiempo, aumentar el valor de los datos científicos descargados. En este trabajo, evaluamos y discutimos el uso de redes neuronales mínimas y de baja precisión para reducir el tiempo de descarga.

Como ejemplo de un caso de uso de IA, nos centramos en la misión Magnetospheric MultiScale (MMS) de la NASA. Mostramos cómo la IA a bordo podría usarse en la magnetosfera de la Tierra para clasificar datos y vincular selectivamente datos de mayor valor o para reconocer una región de interés para activar un modo de ráfaga, recopilando datos a un ritmo elevado. Utilizando un algoritmo y un esquema de filtrado simples, mostramos cómo se puede detectar el inicio y el final de una región de interés en un flujo de clasificaciones.

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Para proporcionar las clasificaciones, utilizamos una red neuronal convolucional (CNN) establecida con >94% de precisión. También mostramos cómo la red puede reducirse a una única capa lineal y entrenarse con la misma precisión que la CNN establecida. Esto reduce el tamaño total del modelo hasta en un 98,9%.

Además, mostramos cómo cada red se puede reducir al 75% de su tamaño original, utilizando formatos de menor precisión para representar los parámetros de la red, con una variación de precisión de menos de 0,6 puntos porcentuales.

Jonah Ekelund, Ricardo Vinuesa, Yuri Khotyaintsev, Pierre Henri, Gian Luca Delzanno, Stefano Markidis

Temas: Inteligencia Artificial (cs.AI); Instrumentación y métodos para astrofísica (astro-ph.IM)
Citar como: arXiv:2406.14297 [cs.AI] (o arXiv:2406.14297v1 [cs.AI] para esta versión)
https://doi.org/10.48550/arXiv.2406.14297
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Por: Jonás Ekelund
[v1] Jueves 20 de junio de 2024 13:24:52 UTC (830 KB)
https://arxiv.org/abs/2406.14297
Astrobiología, IA, inteligencia artificial, aprendizaje automático, aprendizaje profundo, redes neuronales,

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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La primera 'barba de jubilación' de la Fuerza Espacial está fuera de este mundo

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La primera 'barba de jubilación' de la Fuerza Espacial está fuera de este mundo

La primera «barba de retiro» de la Fuerza Espacial está aquí y es increíble.

Roger A. Towbermanquien hasta septiembre pasado fue el primer suboficial de la Fuerza Espacial, vivió el sueño de jubilarse esta semana cuando sus antiguos compañeros lo invitaron a volver a trabajar para una ceremonia y apareció luciendo una barba absolutamente hermosa, ese ya no es mi problema.

La ceremonia fue Inauguración de su propio retrato oficial, bien afeitado, en el Pentágono.un honor otorgado a los jefes de servicio y asesores senior alistados al jubilarse. Con un corte de pelo y una barba decididamente inusuales, Towberman y su retrato fueron un estudio clásico del estatus antes y después de la jubilación.

En su retrato oficial, Towberman aparece con su uniforme de la Fuerza Espacial, rodeado de objetos destinados a reflejar su tiempo de servicio. Estas incluyen fotografías de su familia y su gato, una réplica en miniatura de la Piedra Rosetta. considerada una reliquia esencial de la criptología – y el libro bola de dineroquien relató la llegada del análisis de datos complejos al mundo de la inteligencia de la búsqueda de talentos de las grandes ligas de béisbol.

El Sargento Mayor de la Fuerza Espacial John Bentivegna y Roger A. Towberman, el primer CMSSF, posan para una foto después de una ceremonia de inauguración de retratos en el Pentágono, Arlington, Virginia, 9 de julio de 2024. Foto aérea del ejército por Chad Trujillo Chad Trujillo

Secretario de la Fuerza Aérea Frank Kendall reveló el retrato con hombre de remolque 9 de julio. Towberman prestó juramento como segundo Guardián de la Fuerza Espacial de EE. UU. el 3 de abril de 2020. Como CMSSF, Towberman contribuyó al desarrollo del servicio. valores fundamentalesimplementó las políticas de reclutamiento y personal del departamento y asesoró a los líderes superiores del departamento sobre bienestar, preparación y moral. Pasó 30 años en la Fuerza Aérea, incluso como jefe de comando del Comando Espacial de EE. UU., antes de hacer la transición a la Fuerza Espacial.

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«Es un honor increíble y estoy muy feliz de haber sido parte de él», dijo Towberman. “Todo lo que hicimos, lo hicimos para intentar crear las condiciones para el éxito. »

Incluso como líder de alto rango, Towberman tenía un sentido del humor bien documentado. En 2022, acompañado de una entrevista poco convencional e incluso inusual con Stephen Colbert Cuando el comediante nocturno llevó su programa a Thule, Groenlandia, para perfilar la estación de la Fuerza Espacial, posiblemente la misión de tiempo completo más remota del ejército estadounidense. Towberman se sentó para una entrevista completa y llena de chistes con el comediante, absorbiendo chistes sobre «hacer «eso» en el espacio» Y un Línea del Círculo Polar Ártico para alumnos de 5º grado para edades (vídeo de las 9:00) a lo que Towberman reacciona con una gran carcajada y lo califica de «fantástico».

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Gran parte de la diversidad genética de los neandertales provino de los humanos modernos.

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Gran parte de la diversidad genética de los neandertales provino de los humanos modernos.

Las líneas generales de las interacciones entre los humanos modernos y los neandertales están ahora bien establecidas. Los dos entraron en contacto cuando los humanos modernos comenzaron su gran expansión fuera de África, hace unos 60.000 años. Los humanos adquirieron el ADN de los neandertales a través del mestizaje, mientras que la población de neandertales, todavía bastante pequeña, fue arrasada por oleadas de recién llegados.

Pero algunos aspectos de este panorama general no encajan del todo con los datos. Si bien explica bien el hecho de que las secuencias neandertales son mucho más comunes en poblaciones no africanas, no tiene en cuenta el hecho de que cada población africana que estudiamos tiene una parte de su ADN que coincide con el de los neandertales.

Un estudio publicado el jueves sostiene que esta coincidencia se debe en gran medida al hecho de que una población humana moderna también abandonó África y se cruzó con los neandertales. Pero en este caso, el resultado fue introducir ADN humano moderno en la población de neandertales. El estudio muestra que este ADN es responsable de gran parte de la diversidad genética de los neandertales, lo que sugiere que su población era incluso más pequeña de lo que sugerían estimaciones anteriores.

Salir de África antes de lo previsto

Este estudio no es el primero en sugerir que los humanos modernos y sus genes encontraron a los neandertales mucho antes de nuestra gran expansión fuera de África. La clave para entender esto es el genoma de un neandertal de la región de Altai en Siberia, que data de hace unos 120.000 años. Esto es mucho antes de que los humanos modernos se expandieran fuera de África, pero su genoma tiene algunas regiones que tienen excelentes coincidencias con el genoma humano pero que están ausentes en el linaje denisovano.

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Una posible explicación es que estos segmentos de ADN de neandertal fueron posteriormente recogidos por la población que se extendió fuera de África. El problema de esta hipótesis es que la mayoría de estas secuencias también aparecen en poblaciones africanas. Por ello, los investigadores han propuesto la idea de que una población ancestral de humanos modernos abandonó África hace unos 200.000 años y que parte de su ADN fue preservado por los neandertales siberianos. Esto es consistente con algunos hallazgos de fósiles que ubican a humanos anatómicamente modernos en el Medio Oriente aproximadamente al mismo tiempo.

Sin embargo, hay otra explicación: parte de la población que abandonó África hace 60.000 años y que recuperó ADN neandertal regresó a África, llevándose consigo ese ADN neandertal. Esto permitió que una pequeña porción del ADN neandertal persistiera dentro de las poblaciones africanas.

Para abordar este problema, un equipo de investigación con sede en la Universidad de Princeton se centró en el ADN neandertal encontrado en africanos, aprovechando que ahora contamos con una gama mucho más amplia de genomas humanos completos (aproximadamente 2.000).

El estudio se basó en una hipótesis simple. Todo nuestro trabajo sobre el ADN de los neandertales indica que su población era relativamente pequeña y, por tanto, menos diversa genéticamente que la de los humanos modernos. De ser así, la adición de ADN humano moderno a la población de neandertales debería haber aumentado su diversidad genética. Si este es el caso, entonces los fragmentos de ADN «neandertales» encontrados en las poblaciones africanas deberían incluir algunas de las regiones más diversas del genoma neandertal.

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Noticias – Descubrimiento de un hueso de Denisova en la meseta tibetana

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Noticias – Descubrimiento de un hueso de Denisova en la meseta tibetana

COPENHAGUE, DINAMARCA — Según un Revista científica Según un informe de Huan Xia de la Academia China de Ciencias y Frido Welker de la Universidad de Copenhague, se identificó una costilla denisovana en la cueva kárstica de Baishiya, en la meseta tibetana, entre restos de yaks, ciervos, hienas, lobos y nieve. leopardos, águilas reales, faisanes y bharalun animal también conocido como oveja azul. La identificación de la costilla del homínido se logró mediante el análisis de proteínas de su colágeno con espectrometría de masas de zooarqueología o ZooMS. Se descubrió que las secuencias de aminoácidos de la costilla eran muy cercanas a las encontradas en los restos de una niña Denisova que vivió en las montañas de Altai en Siberia hace unos 50.000 años. Muchos de los huesos de animales estudiados tenían marcas de corte probablemente hechas por herramientas de piedra encontradas en las mismas capas de la cueva, lo que indica que los denisovanos procesaban animales para obtener su carne, médula y piel, y que podrían haber fabricado herramientas a partir de algunos huesos. La costa de Denisova data de hace entre 48.000 y 32.000 años, una época en la que los humanos modernos también vivían en la zona. Se sabe que los tibetanos modernos portan una variante genética, que se cree que fue heredada de los denisovanos, que les ayuda a respirar a gran altura. Los investigadores sugieren que este contacto entre los denisovanos y los humanos modernos pudo haber ocurrido en la meseta tibetana. Lea el artículo científico original sobre esta investigación en Naturaleza. Para obtener más información sobre el análisis de otro hueso descubierto en la cueva, visite «Denisovanos en altitud», uno de los AARQUEOLOGÍALos 10 mejores descubrimientos de 2019.

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