Как использовать астрофизику для изучения проблем на Земле

Изучая такую сложную систему как наша Вселенная, астрофизики должны быть настоящими экспертами по нахождению простых решений из огромных объёмов данных. Где ещё они могут использовать эти навыки? В своём междисциплинарном выступлении Федерика Бьянко, член общества TED и астрофизик, объясняет, каким образом она использует анализ данных в астрофизике для того, чтобы решить городские и социальные проблемы так же, как и загадки звёзд.

Я астрофизик.

Я изучаю взрывы звёзд во Вселенной.

Но у меня есть недостаток:

к сожалению, мне быстро становится скучно.

И хотя у меня есть уникальная возможность

изучать всю Вселенную,

идея заниматься всю жизнь только этим

даёт ощущение изоляции и ограничения.

Что, если эти мои недостатки

не являются таковыми?

Что, если превратить их в ценный ресурс?

Астрофизик не может прикоснуться

к изучаемому объекту.

Невозможно взорвать звезду в лаборатории.

У нас есть только фотографии и видео неба.

Всё, что мы знаем о Вселенной,

с момента большого взрыва
как начала времени и пространства

до развития звёзд и галактик,

до создания нашей солнечной системы,

мы узнали, изучая изображения неба.

Чтобы исследовать такую сложную систему,

астрофизики выделяют простые модели

из огромных и сложных наборов данных.

Как ещё я могу использовать этот навык?

А что, если повернуть камеру на себя?

Именно этим мы занимаемся в Обсерватории.

Грег Доблер, также астрофизик

и мой муж,

открыл первую такую
обсерваторию в 2013-м году

в Университете Нью-Йорка,

и я присоединилась в 2015-м.

А вот и пример того, чем мы занимаемся.

Мы делаем фотографии города ночью

и изучаем городские огни как звёзды.

Исследуя, как свет меняется со временем,

а также цвет астрономического свечения,

я получаю данные о природе взрывов звёзд.

Изучая городские огни таким же образом,

мы измеряем и прогнозируем энергию,

которая необходима городу,

и помогаем построить научную модель,

которая будет отвечать нуждам города.

Днём мы снимаем загрязняющие выбросы.

75% парниковых газов в Нью-Йорке

производятся зданиями, как вот это,
которые отапливаются маслом.

Такие загрязнения можно измерить сенсором,

но представьте себе: по сенсору
на каждое здание в Нью-Йорке

и данные, поступающие
от миллионов датчиков.

Только представьте себе затраты.

Вместе со студентами мы построили модель,

систему, отслеживающую такие загрязнения

на силуэте Нью-Йорка.

Мы можем классифицировать их:

безвредные белые выбросы пара

или загрязняющие чёрные клубы дыма —

и предоставить властям их подробную карту.

Этот мультидисциплинарный проект
сформировал новые решения.

Метод анализа, используемый в астрофизике,

может быть применён к любым данным,

не только к изображениям.

Так мы помогли прокурору округа Калифорния

понять причины судебных задержек.

Условно освобождённые или заключённые

иногда годами ожидают судебного решения.

Прокурора интересовало,
какие дела затягивались,

и с их огромной базой данных для изучения

не хватало лишь навыков

или инструментов для понимания проблемы.

Здесь и пригодились наши знания.

Вместе с моей коллегой Анжелой Хоукен,

профессором по госуправлению,

мы создали для них визуальную панель,

чтобы улучшить понимание самого процесса.

Мы также проанализировали все данные,

изучая социальное неравенство в их округе

как возможную причину

задержек судебного процесса.

Мы сделали это благодаря методам

классификации взрывов тысяч звёзд,

применив их к тысячам судебных дел.

И в процессе,

мы создали единую модель для тех систем,

которые хотят изучить собственные ошибки.

Сотрудничество экспертов и астрофизиков

создало качественно новые решения

для улучшения качества жизни людей.

Однако это взаимная выгода.

Делясь знаниями из области астрофизики,

я получаю знания из области урбанистики.

Световые эхо:

влияние взрывов звёзд на межзвёздную пыль.

Это белые, едва уловимые объекты,

схожие с выбросами пара.

Адаптируя те же самые модели

для выявления выбросов в городе,

я нахожу световые эхо на снимках неба.

Изучая то, что мне реально интересно

и что-то вне моей сферы деятельности,

я обратила свою неугомонность во благо.

Все мы имеем уникальную точку зрения,
позволяющую смотреть на вещи по-другому

и создавать новые, неординарные решения.

Спасибо.

(Аплодисменты)