Katie Bouman: 5 rýchlych faktov, ktoré musíte vedieť
Twitter / MITKatie Bouman. 29 -ročná Katie Bouman je výskumníčka, ktorá viedla k vytvoreniu algoritmu, ktorý vedcom umožnil po prvýkrát zachytiť obrázky čiernej diery. Národná vedecká nadácia odhalila 10. apríla 2019 nikdy predtým nevidený obrázok.
Bouman bola absolventkou technologického inštitútu v Massachusetts, keď prišla so vzorcom. Tím, ktorý sa niekoľko rokov snažil vyfotografovať čiernu dieru, sa nazýva Horizontálny ďalekohľad udalostí Spolupráca.
Podľa CNN , Bouman vyvinul kľúčový algoritmus, ktorý pomohol navrhnúť zobrazovacie metódy pred tromi rokmi. Tento algoritmus viedol k obrazu supermasívnej čiernej diery v strede galaxie M87. Bouman, pracujúci s viac ako 200 vedcami, strávil tri roky riadením overovania snímok a výberu parametrov obrazu, pretože na zhotovenie obrazu odobrali riedke a hlučné údaje zo série teleskopov, uvádza CNN.
Vyvinuli sme spôsoby generovania syntetických údajov a použili sme rôzne algoritmy a slepo sme testovali, či dokážeme obnoviť obrázok. Nechceli sme vyvinúť iba jeden algoritmus. Chceli sme vyvinúť mnoho rôznych algoritmov, z ktorých všetky majú zabudované rôzne predpoklady. Ak všetky obnovia rovnakú všeobecnú štruktúru, potom to zvýši vašu dôveru, povedal Bouman pre CNN. Bez ohľadu na to, čo sme urobili, museli by ste sa ohnúť dozadu, aby ste dostali niečo, čo nebolo týmto prsteňom.
Nikto z nás by to nedokázal urobiť sám. Zišlo sa to kvôli mnohým rôznym ľuďom z rôznych prostredí, dodal Bouman.
Chcel by som vás všetkých povzbudiť, aby ste išli von a pomohli posunúť hranice vedy, aj keď sa vám to najskôr môže zdať také záhadné ako čierna diera, Bouman povedal v roku 2016 .
Tu je to, čo potrebujete vedieť.
1. Katie Bouman bola v sociálnych médiách porovnávaná s Margaret Hamiltonovou, kolegyňou z MIT, ktorá napísala zásadný softvérový kód pre NASA
Pred 3 rokmi študentka MIT Katie Bouman viedla vytvorenie nového algoritmu na vytvorenie prvého obrazu čiernej diery.
Dnes bol tento obrázok zverejnený.
Viac informácií: https://t.co/WITAL1omGl
Príbeh 2016: https://t.co/QV7Zf2snEP #EHTblackhole #EventHorizonTelescope pic.twitter.com/u6FBswmGDZ
- S CSAIL (@MIT_CSAIL) 10. apríla 2019
Alma mater Katie Boumanovej sa uistila, že jej poskytne veľa zásluh na objave nového algoritmu, ktorý vedcom umožnil prvýkrát v histórii odfotiť čiernu dieru. Laboratórium počítačovej vedy a umelej inteligencie na MIT zdieľalo vyššie uvedenú fotografiu na sociálnych médiách a ukazovalo čiernu dieru a Boumana bok po boku.
Vľavo: počítačová vedkyňa z MIT Katie Boumanová so zásobníkmi pevných diskov obrazových údajov čiernej diery.
Vpravo: počítačová vedkyňa z MIT Margaret Hamiltonová s kódom, ktorý napísala a ktorý pomohol dostať muža na Mesiac.
(obrazový kredit @floragraham ) #EHTblackhole #BlackHoleDay #Čierna diera pic.twitter.com/Iv5PIc8IYd
- S CSAIL (@MIT_CSAIL) 10. apríla 2019
MIT tiež zdieľal obrázok Boumana, ktorý stál vedľa hromádok pevných diskov obrazových údajov čiernej diery. Porovnávali Boumanovo stvorenie s výskumom, ktorý astronautom umožnil pristáť na Mesiaci umiestnením ich obrazu Margaret Hamilton po boku Boumana. Hamiltonovi, ktorý bol tiež vedcom MIT, sa zaslúžilo o napísanie zásadného softvérového kódu, ktorý NASA umožnil uskutočniť misiu na Mesiac.
Zobrazenie čiernej diery pomocou jedného teleskopu by vyžadovalo, aby bola takmer taká veľká ako samotná Zem.
Vedci namiesto toho použili viac teleskopov a spojili svoje výsledky pomocou špeciálneho algoritmu, ktorý vytvorila Katie Bouman z MIT: https://t.co/mgglUMyC9U
(obrázky v/ @thenrao & @johnkwerner ) pic.twitter.com/u2lHbldOsj
- S CSAIL (@MIT_CSAIL) 10. apríla 2019
jon lovett ronan farrow ženatý
V roku 2016 počas práce s tímom z Laboratória počítačových vied a umelej inteligencie MIT, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a MIT Haystack Observatory povedal MIT News, Čierna diera je veľmi, veľmi ďaleko a veľmi kompaktná. .. (Odfotiť čiernu dieru v strede galaxie Mliečna dráha je) ekvivalentné odfoteniu grapefruitu na Mesiaci, ale pomocou rádioteleskopu. Obraz niečoho tak malého znamená, že by sme potrebovali teleskop s priemerom 10 000 kilometrov, čo nie je praktické, pretože priemer Zeme nie je ani 13 000 kilometrov.
Podľa príbehu MIT News algoritmus, ktorý Bouman pomohol vytvoriť, spojí údaje zozbierané z rádioteleskopov na celej Zemi a vytvorí veľkú misku pre rádioteleskop.
2. Bouman zverejnila fotografiu svojej bezprostrednej reakcie - „Nevera“ - po prvom zobrazení obrazu čiernej diery
Zdá sa, že Katie Bouman udržiava svoje profily sociálnych médií veľmi súkromné. Obrázok, na ktorý reagovala, keď prvýkrát videla obrázok čiernej diery, bol však zverejnený na jej facebookovej stránke.
Bouman zverejnila svoju fotografiu s rukami až k ústam s obrázkom čiernej diery na obrazovke svojho počítača v pozadí. Napísala do titulku: Neveriacky sa pozeral na to, ako sa rekonštruuje prvý obraz, ktorý som kedy urobil o čiernej diere.
V rozhovore pre Nature Video Bouman povedal: Toto je len začiatok možnosti mať ďalšie okno do toho, čo nám čierne diery môžu povedať o našich zákonoch a fyzike. Ale už sme sa toho veľa naučili. Aj keď sme predpovedali, že ak máte čiernu dieru, uvidíte tento svetelný prstenec, ale nevedeli sme, že tento svetelný kruh získame. A práve to sme akosi testovali. Mohli sme dostať len kvapku. Keď teda vidím ten prsteň a vidím prsteň, ktorého veľkosť je v súlade s inými meraniami, ktoré boli urobené úplne nezávisle, myslím si, že samo o sebe, len vidieť ten svetelný prstenec, vidieť tento prsteň, existuje, je obrovský.
Vincent Fish, vedecký pracovník observatória MIT’s Haystack Observatory, povedal CNN , (Bouman) bola hlavnou súčasťou jedného zo zobrazovacích podskupín. Jednou z postrehov, ktoré Katie priniesla našej zobrazovacej skupine, je, že existujú prirodzené obrázky. Zamyslite sa nad fotografiami, ktoré urobíte telefónom s fotoaparátom - majú určité vlastnosti. ... Ak viete, čo je jeden pixel, dobre odhadnete, čo je vedľa neho.
Bouman neskôr zverejnila fotografiu s niekoľkými členmi tímu, s ktorými spolupracovala na misii zdokumentovať čiernu dieru. Napísala na Facebook, som tak nadšený, že sa konečne môžeme podeliť o to, na čom sme pracovali minulý rok! Dnes zobrazený obrázok je kombináciou obrazov vytvorených niekoľkými metódami. Žiadny algoritmus ani osoba nevytvorili tento obrázok, vyžadoval si úžasný talent tímu vedcov z celého sveta a roky tvrdej práce na vývoji prístroja, spracovania údajov, zobrazovacích metód a analytických techník, ktoré boli nevyhnutné na to, aby sa tento zdanlivo odstránil. nemožný výkon. Bolo mi skutočne cťou a mám to šťastie, že som mal možnosť pracovať s vami všetkými.
Jej otec Charles Bouman, profesor inžinierstva na Purdue University, povedal Journal & Courier jeho dcéra povedala svojej rodine, že v stredu príde veľké oznámenie, ale povedala, že nemôže poskytnúť podrobnosti.
Ale ona nám nedovolila povedať, čo to presne je, aj keď sme tak trochu hádali, že to musí byť prvý obrázok. Absolútne to tajila, dokonca aj pred rodičmi, povedal miestnym novinám po odhalení fotografie jej hrdý otec. Povedal, že to bolo pre neho ako rodiča a výskumníka vzrušujúce, pretože jeho dcéra spájala ľudí v interdisciplinárnej práci, ktorá je obrovsky náročná.
Novinám povedal: Ale aj technicky je to pre mňa oblasť zásadného záujmu v mojom vlastnom výskume. Aj keď by som povedal, že urobila oveľa väčší krok. ... Považujem to za obrovský krok, pretože je to príklad toho, čo by som nazval prelomovým výsledkom. Skutočne prináša to, čo nazývame strojové učenie a umelá inteligencia, k vedeckému objavu.
3. Bouman, ktorý študoval elektrotechniku na MIT, mal rozhovor s Tedom o „Ako odfotiť čiernu dieru“
Pozeráte sa na vôbec prvý obraz čiernej diery. Zachytilo to #NSFFundované @ehtelescope projekt. #ehtblackhole #RealBlackHole https://t.co/6dglvqrvOs pic.twitter.com/0hclANf4tc
- Národná vedecká nadácia (@NSF) 10. apríla 2019
Bol to moment, ktorý sa pripravoval takmer tri roky. Katie Bouman viedla vývoj algoritmu v roku 2016, keď bola postgraduálnou študentkou MIT a študovala elektrotechniku a počítačovú vedu. Na dokončení vzorca spolupracovala s Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a MIT Haystack Observatory.
Bouman nazval algoritmus kontinuálnou rekonštrukciou obrazu vo vysokom rozlíšení pomocou opravy Patch. Vysvetlila to Správy MIT v tom čase bolo pokus o odfotenie čiernej diery porovnateľné s odfotením grapefruitu na Mesiaci, ale pomocou rádioteleskopu. Obraz niečoho tak malého znamená, že by sme potrebovali teleskop s priemerom 10 000 kilometrov, čo nie je praktické, pretože priemer Zeme nie je ani 13 000 kilometrov.
Na vyriešenie tejto výzvy sa Boumanov algoritmus nespolieha na jediný ďalekohľad. Namiesto toho spája údaje z rádioteleskopov z celého sveta. Event Horizon Telescope bol tím, ktorý spolupracoval na zhromaždení všetkých údajov.
V novembri 2016 Bouman predniesol Ted Talk o TedxBeaconStreet o jej práci s názvom Ako odfotiť čiernu dieru. Jej rozhovor môžete sledovať nižšie:
hrať
Ako odfotiť čiernu dieru | Katie BoumanV srdci Mliečnej dráhy je supermasívna čierna diera, ktorá napája rotujúci kotúč horúceho plynu a nasáva všetko, čo sa odváži príliš blízko - dokonca aj svetlo. Nevidíme to, ale jeho horizont udalostí vrhá tieň a obraz tohto tieňa by mohol pomôcť zodpovedať niektoré dôležité otázky o ...2017-04-28T21: 58: 47 000Z
Rôzne typy obrázkov majú veľmi odlišné vlastnosti. Ľahko rozoznáme rozdiel medzi obrázkami simulujúcimi čiernu dieru a obrázkami, ktoré robíme každý deň tu na Zemi. Potrebujeme spôsob, ako našim algoritmom povedať, ako obrázky vyzerajú, bez toho, aby sme príliš ukladali funkcie jedného typu obrázkov. Jedným zo spôsobov, ako sa to môžeme pokúsiť obísť, je vloženie vlastností rôznych druhov obrazov a sledovanie toho, ako typ obrazu, ktorý predpokladáme, ovplyvňuje naše rekonštrukcie. Ak všetky typy obrázkov vytvoria veľmi podobne vyzerajúci obraz, potom si môžeme začať byť viac istí, že predpoklady, ktoré vytvárame, tento obrázok natoľko nevychyľujú, povedala počas rozhovoru.
Bouman dodal: „Je to trochu podobné ako dať rovnaký popis trom rôznym kresliarom z celého sveta. Ak všetky produkujú veľmi podobne vyzerajúcu tvár, potom si môžeme začať byť istí, že na kresby nevkladajú svoje vlastné kultúrne predsudky. Jeden zo spôsobov, ako sa môžeme pokúsiť zaviesť rôzne funkcie obrázka, je použiť kúsky existujúcich obrázkov. Takže vezmeme veľkú zbierku obrázkov a rozdelíme ich na malé škvrny na obrázkoch. Potom môžeme s každou opravou obrázka zaobchádzať trochu ako s dielikmi puzzle. A bežne používané kúsky skladačiek používame na zostavenie obrázku, ktorý sa hodí aj k meraniu nášho teleskopu.
4. Má titul Ph.D. v elektrotechnike a v súčasnosti je profesorom Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene
Na Katie sme veľmi hrdí a sme radi, že sa môže stať jej najnovšou fakultou v Caltechu. https://t.co/2OjVKCnDcn
- Yisong Yue (@yisongyue) 10. apríla 2019
Katie Boumanovej vysokoškolské vzdelanie začala na University of Michigan. V roku 2011 získala bakalársky titul v elektrotechnike.
Potom Bouman zamieril do Cambridge v štáte Massachusetts. V roku 2013 získala magisterský titul z elektrotechniky a informatiky na Massachusettskom technologickom inštitúte. Bouman zostala na MIT kvôli doktorátu, ktorý získala v roku 2017.
Ako už bolo uvedené vyššie, Bouman začala spolupracovať s teleskopom Event Horizon Telescope, keď bola ešte študentka. Po získaní doktorátu zostala ako postdoktorandka.
Bouman teraz učí. Prijala pozíciu hosťujúceho spolupracovníka na oddelení počítačových a matematických vied na Kalifornskom technologickom inštitúte v Pasadene. Je popísané jej výskumné zameranie na webovej stránke Caltech ako navrhovanie systémov, ktoré úzko integrujú návrh algoritmov a senzorov, čo umožňuje pozorovať javy, ktoré bolo predtým ťažké alebo nemožné zmerať tradičnými prístupmi.
5. Bouman, West Lafayette, Indiana, rodák, ktorý robil výskum v Purdue ešte na strednej škole, je novomanžel.
Katherine L. Bouman mala nedávno dôvod na oslavu aj v osobnom živote. Je mladomanželka.
Podľa jej profilu na TheKnot.com, Bouman sa oženil s Joeom Leongom 2. septembra 2018 v Michigane. Jej titulná fotka na Facebooku zobrazuje jej svadobné šaty.
Bouman sa narodil 9. mája 1989 podľa prieskumu online záznamov. Bouman pochádza z West Lafayette v Indiane. V roku 2007 ukončila strednú školu West Lafayette, podľa Journal & Courier. Je dcérou Charlesa Boumana a Cristiny Boumanovej a má jednu sestru Amandu Boumanovú.
Jej otec Charles Bouman pre Journal & Courier povedal, že jeho dcéra robila zobrazovací výskum na Purdue University v jej rodnom meste, keď bola ešte na strednej škole. Jej stredoškolský učiteľ Phil Pusey denníku povedal, že bol z jej úspechu nadšený.
Bola to super detailné dieťa, aj keď som ju mal v triede. Vždy bola objednaná a zorganizovaná, laboratórne poznámky boli spísané do super detailov. … Nemôžem sa dočkať, až ukážem svoje deti v triede. To je naozaj skvelé, povedal Pusey.
