Menggunakan astrofisika untuk mempelajari masalah di bumi

Untuk mempelajari sistem serumit alam semesta, ahli astrofisika perlu memiliki keahlian untuk mengekstraksi solusi sederhana dari kumpulan data yang besar. Apa lagi yang dapat mereka lakukan dengan keahlian tersebut? Dalam pembicaraan lintas disiplin ilmu, TED Fellow dan ahli astrofisika, Federica Bianco, membahas cara menggunakan analisis data astrofisika untuk mengatasi masalah perkotaan dan sosial -- serta misteri bintang.

Saya seorang ahli astrofisika.

Saya meneliti ledakan bintang
di seluruh alam semesta.

Tapi saya punya
kelemahan:

mudah gelisah dan mudah bosan.

Sebagai seorang ahli astrofisika,
saya memiliki peluang besar

untuk mempelajari seluruh
alam semesta,

tapi pikiran untuk mengerjakan
hal yang membosankan,

membuat saya merasa
terbelenggu dan terikat.

Benarkah kurangnya konsentrasi
dan mudah merasa bosan

adalah kelemahan saya?

Bisakah saya mengubahnya
menjadi sesuatu yang bernilai?

Ahli astrofisika tidak
berhubungan atau berinteraksi

dengan benda yang diteliti.

Mustahil meledakkan bintang
di laboratorium untuk

meneliti terjadinya hal itu.

Hanya gambar dan film tentang
ruang angkasa.

Semua pengetahuan kami tentang
alam semesta,

dari Ledakan Dahsyat (Big Bang)
yang membentuk ruang dan waktu,

hingga formasi dan evolusi
bintang dan galaksi,

serta struktur sistem tata
surya kita,

kami pelajari melalui
gambar-gambar ruang angkasa.

Dan untuk mempelajari sistem
serumit alam semesta,

ahli astrofisika memiliki keahlian untuk
mengekstraksi model dan solusi sederhana

dari kumpulan data besar dan rumit.

Jadi apa lagi yang dapat dilakukan
dengan keahlian ini?

Mungkinkah memasang kamera
di sekeliling kita?

Itulah yang kami lakukan
di Urban Observatory.

Greg Dobler, juga seorang ahli astrofisika

dan suami saya,

mendirikan observatorium urban pertama
di New York University pada tahun 2013,

dan saya bergabung tahun 2015.

Ini adalah beberapa hal yang kami lakukan.

Kami mengambil foto kota
pada malam hari

mempelajari cahaya kota
seperti mempelajari bintang.

Dengan mempelajari
perubahan cahaya

dan warna cahaya astronomi
berulang-ulang,

saya mendapat wawasan tentang
sifat ledakan bintang.

Dengan mempelajari cahaya kota
berulang-ulang,

kami dapat menghitung dan memprediksi
banyaknya energi yang dibutuhkan kota

dan membantu membangun
blok yang kuat,

yang akan mendukung kebutuhan atau
perkembangan lingkungan perkotaan.

Foto yang diambil pada siang hari
menunjukkan lingkaran asap polusi.

Tujuh puluh lima persen
gas rumah kaca di kota New York

berasal dari bangunan seperti ini,
yang membakar minyak untuk pemanasan.

Anda bisa memantau polusi
dengan sensor kualitas udara.

Tapi mungkinkah menempatkan sensor
di setiap gedung di New York,

dan membaca data dari jutaan monitor?

Berapa besar biayanya?

Dengan bantuan tim mahasiswa NYU
kami membuat model matematik,

jaringan neural yang dapat
mendeteksi dan melacak lingkaran asap

di kaki langit kota New York.

Kami membuat klasifikasi --

asap uap tidak berbahaya,
putih dan mudah terurai;

polusi cerobong asap;
hitam dan sulit terurai --

dan menyajikan peta polusi
lingkungan bagi para pembuat kebijakan.

Proyek lintas disiplin ilmu ini
menghasilkan solusi transformasional.

Metodologi analisis data yang kami
gunakan dalam astrofisika

dapat digunakan untuk
semua jenis data,

bukan hanya untuk gambar.

Kami diminta membantu seorang
Advokat Distrik California untuk

mempelajari penundaan tuntutan
di wilayah kekuasaan peradilan.

Ada tahanan yang menjalani masa
percobaan atau tahanan yang menunggu

sidang selama beberapa tahun di penjara.

Mereka ingin mengetahui
tuntutan yang diajukan.

Mereka memiliki data besar
untuk dipelajari dan dipahami,

tapi tidak memiliki keahlian

atau sarana penunjang di kantor.

Kami datang membantu mereka.

Saya bekerja dengan kolega,
profesor kebijakan publik Angela Hawken,

dan tim kami adalah tim pertama
pembuat dasbor visual

bagi Advokat Distrik, untuk lebih
memahami proses penuntutan.

Kami juga menganalisis data mereka,

melihat kemungkinan jika durasi
proses diakibatkan

oleh kesenjangan sosial
di dalam wilayah yurisdiksi mereka.

Dengan menggunakan metode
yang biasa saya pakai

untuk mengklasifikasi
ribuan ledakan bintang,

kami mengklasifikasi
ribuan kasus pengadilan.

Dalam hal ini,
kami membuat model

yang bisa digunakan oleh
yurisdiksi lain

untuk menunjukkan keberpihakan.

Kolaborasi antara pakar bidang
tertentu dengan ahli astrofisika

menghasilkan solusi transformasional

untuk meningkatkan kualitas hidup manusia.

Hal ini bekerja dua arah.

Saya mengaplikasikan astrofisika
ke bidang sains urban,

dan mengaplikasikan sains urban
ke bidang astrofisika.

Cahaya bergema:

Pantulan ledakan bintang ke debu
antar bintang.

Pada gambar ini, pantulan
nampak putih, mudah terurai, dan bergerak,

seperti lingkaran asap.

Saya mengadaptasi model untuk mendeteksi
lingkaran asap pada gambar kota,

untuk mendeteksi gema cahaya
pada gambar angkasa.

Dengan mengeksplorasi hal-hal
yang menarik, mempelajari sesuatu

di luar bidang saya,

saya mengubah kegelisahan
menjadi sesuatu yang bernilai.

Kita semua memiliki perspektif unik

untuk menghasilkan wawasan baru

dan solusi transformasional baru
yang tidak terduga.

Terima kasih.

(Tepuk tangan)