Katie Bouman: Bilmeniz Gereken 5 Hızlı Gerçek

29 yaşındaki Katie Bouman, bilim adamlarının ilk kez bir kara deliğin görüntülerini yakalamasına izin veren bir algoritmanın oluşturulmasına öncülük eden araştırmacıdır. Ulusal Bilim Vakfı, 10 Nisan 2019'da daha önce hiç görülmemiş resmi ortaya çıkardı.

Bouman, formülü bulduğunda Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde yüksek lisans öğrencisiydi. Birkaç yıl boyunca bir kara deliğin fotoğrafını çekmek için uğraşan ekibin adı: Olay Ufku Teleskobu İşbirliği.

CNN'ye göre Bouman, üç yıl önce görüntüleme yöntemlerinin geliştirilmesine yardımcı olan çok önemli bir algoritma geliştirdi. Bu algoritma, M87 galaksisinin merkezinde süper kütleli bir kara delik görüntüsüne yol açtı. CNN'ye göre, 200'den fazla bilim insanı ile birlikte çalışan Bouman, bir görüntü oluşturmak için bir dizi teleskoptan seyrek ve gürültülü verileri alırken görüntülerin doğrulanmasını ve görüntü parametrelerinin seçimini yönetmek için üç yıl harcadı.

Sentetik veri oluşturmanın yollarını geliştirdik ve farklı algoritmalar kullandık ve bir görüntüyü kurtarıp kurtaramayacağımızı görmek için körü körüne test ettik. Sadece bir algoritma geliştirmek istemedik. Hepsinde farklı varsayımlara sahip birçok farklı algoritma geliştirmek istedik. Bouman, CNN'e verdiği demeçte, hepsi aynı genel yapıyı geri kazanırsa, bu sizin güveninizi geliştirir. Ne yaparsak yapalım, bu yüzük olmayan bir şeyi elde etmek için çılgınca geriye doğru eğilmeniz gerekirdi.

Hiçbirimiz tek başımıza yapamazdık. Bouman, birçok geçmişe sahip birçok farklı insan sayesinde bir araya geldi, diye ekledi.

İlk başta size bir kara delik kadar gizemli gelse bile, hepinizi dışarı çıkıp bilimin sınırlarını zorlamaya yardım etmeye teşvik etmek istiyorum, Bouman 2016 yılında söyledi .

İşte bilmeniz gerekenler.

1. Katie Bouman, Sosyal Medyada NASA için Çok Önemli Yazılım Kodlarını Yazan MIT Bilim İnsanı Üyesi Margaret Hamilton ile Kıyaslandı

3 yıl önce MIT lisans öğrencisi Katie Bouman, bir kara deliğin ilk görüntüsünü üretmek için yeni bir algoritma oluşturulmasına öncülük etti.

Bugün o görüntü yayınlandı.

Daha fazla bilgi: https://t.co/WITAL1omGl

2016 hikayesi: https://t.co/QV7Zf2snEP #EHTkaradelik #EventHorizonTeleskop pic.twitter.com/u6FBswmGDZ

- CSAIL İLE (@MIT_CSAIL) 10 Nisan 2019

Katie Bouman'ın mezun olduğu okul, bilim adamlarının tarihte ilk kez bir kara deliğin fotoğrafını çekmesine izin veren yeni algoritmanın keşfi için ona bolca kredi vermeyi garantiledi. MIT'deki Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı, kara deliği ve Bouman'ı yan yana gösteren yukarıdaki fotoğrafı sosyal medyada paylaştı.

Solda: MIT bilgisayar bilimcisi Katie Bouman, kara delik görüntü verilerinden oluşan sabit disk yığınlarıyla.

Sağda: MIT bilgisayar bilimcisi Margaret Hamilton, yazdığı ve aya bir adam gönderilmesine yardımcı olan kodla.

(resim kredisi @floragraham ) #EHTkaradelik #KaraDelikGünü #Kara delik pic.twitter.com/Iv5PIc8IYd

- CSAIL İLE (@MIT_CSAIL) 10 Nisan 2019

MIT ayrıca, kara delik görüntü verilerinin sabit disk yığınlarının yanında duran Bouman'ın bir resmini de paylaştı. Bouman'ın yaratılışını, astronotların aya iniş yapmasını sağlayan araştırmayla karşılaştırdılar. Margaret Hamilton Bouman'ın yanında. Aynı zamanda bir MIT bilim adamı olan Hamilton, NASA'nın aya bir görev yapmasını mümkün kılan önemli yazılım kodunu yazmasıyla tanındı.

Tek bir teleskopla bir kara deliğin görüntülenmesi, onun neredeyse Dünya'nın kendisi kadar büyük olmasını gerektirir.

Bunun yerine, bilim adamları birden fazla teleskop kullandı ve sonuçlarını MIT'den Katie Bouman tarafından oluşturulan özel bir algoritma kullanarak birleştirdi: https://t.co/mgglUMyC9U

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

- CSAIL İLE (@MIT_CSAIL) 10 Nisan 2019

bahis ödüllerini çevrimiçi ücretsiz izle

2016 yılında MIT'nin Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı, Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi ve MIT Haystack Gözlemevi'nden bir ekiple çalışırken, MIT News'e şunları söyledi: Bir kara delik çok, çok uzak ve çok kompakttır. .. (Samanyolu galaksisinin merkezindeki kara deliğin fotoğrafını çekmek) bir greyfurt görüntüsünü ayda bir radyo teleskopla çekmekle eşdeğerdir. Bu kadar küçük bir şeyi görüntüleyebilmek, 10.000 kilometre çapında bir teleskopa ihtiyacımız olacağı anlamına gelir ki bu pratik değildir, çünkü Dünya'nın çapı 13.000 kilometre bile değildir.

MIT News hikayesine göre, Bouman'ın yaratılmasına yardımcı olan algoritma, Dünya çapındaki radyo teleskoplarından toplanan verileri bir araya getirerek büyük bir radyo teleskop çanağı oluşturacaktı.

2. Bouman, Kara Delik Görüntüsünü İlk Kez Gördükten Sonra Ani Tepkisinin - 'İnanamamanın' Bir Fotoğrafını Yayınladı

Katie Bouman, sosyal medya profillerini çok gizli tutuyor gibi görünüyor. Ancak kara delik resmini ilk kez gördüğüne tepki gösterdiği fotoğraf, Facebook sayfasında halka açıldı.

Bouman, arka planda bilgisayar ekranında kara delik görüntüsü ile elleri ağzına kadar kendi fotoğrafını yayınladı. Altyazıya şöyle yazdı: Bir kara delikten yaptığım ilk görüntü yeniden inşa edilme sürecindeyken inanamayarak izliyorum.

Bouman, Nature Video ile yaptığı bir röportajda, 'Bu, kara deliklerin bize yasalarımız ve fiziğimiz hakkında neler söyleyebileceğine dair başka bir pencereye sahip olmanın sadece başlangıcı. Ama şimdiden çok şey öğrendik. Bir kara deliğiniz olsaydı, bu ışık halkasını göreceğinizi öngörmüş olsak da, o ışık halkasına sahip olacağımızı bilmiyorduk. Ve bu bir çeşit test olduğumuz şeydi. Sadece bir damla alabilirdik. Yani o yüzüğü görmek ve tamamen bağımsız olarak yapılmış diğer ölçümlerle tutarlı bir boyutta bir yüzük görmek, bence kendi içinde, sadece o ışık halkasını görebilmek, o halkanın var olduğunu görebilmek, çok büyük.

MIT'nin Haystack Gözlemevi'nde araştırmacı bilim adamı olan Vincent Fish, CNN'e anlattı , (Bouman) görüntüleme alt ekiplerinden birinin önemli bir parçasıydı. Katie'nin görüntüleme grubumuza getirdiği içgörülerden biri, doğal görüntülerin olduğudur. Sadece kameralı telefonunuzla çektiğiniz fotoğrafları bir düşünün - belirli özelliklere sahipler. … Bir pikselin ne olduğunu biliyorsanız, yanındaki pikselin ne olduğuna dair iyi bir tahmininiz vardır.

Bouman daha sonra bir kara deliği belgeleme görevinde birlikte çalıştığı ekip üyelerinden birkaçıyla bir fotoğraf yayınladı. Facebook'ta yazdı, geçen yıl üzerinde çalıştığımız şeyi sonunda paylaşabileceğimiz için çok heyecanlıyım! Bugün gösterilen görüntü, birden fazla yöntemle üretilen görüntülerin birleşimidir. Bu görüntüyü hiçbir algoritma veya kişi yapmadı, dünyanın dört bir yanından bilim adamlarından oluşan bir ekibin inanılmaz yeteneği ve bunu görünüşte ortaya çıkarmak için gerekli olan enstrümanı, veri işlemeyi, görüntüleme yöntemlerini ve analiz tekniklerini geliştirmek için yıllarca süren sıkı çalışmayı gerektirdi. imkansız başarı Bu gerçekten bir onurdu ve hepinizle çalışma fırsatı bulduğum için çok şanslıyım.

Purdue Üniversitesi'nde mühendislik profesörü olan babası Charles Bouman, Journal & Courier'a anlattı kızı, ailesine Çarşamba günü büyük bir duyurunun geleceğini söylemiş, ancak ayrıntı veremeyeceğini söylemişti.

Ancak bize tam olarak ne olduğunu söylemesine izin verilmedi, ancak bunun ilk görüntü olması gerektiğini tahmin ettik. Fotoğrafın ortaya çıkmasından sonra gururlu babası yerel gazeteye verdiği demeçte, ailesinden bile bunu kesinlikle gizli tuttu. Bir ebeveyn ve araştırmacı olarak onun için heyecan verici olduğunu söyledi, çünkü kızı, son derece zorlu olan disiplinler arası bir çalışmada insanları bir araya getirdi.

Gazeteye söyledi, Ama aynı zamanda, teknik olarak, bu benim kendi araştırmamda benim için temel bir ilgi alanı. Yine de çok daha büyük bir adım attığını söyleyebilirim. … Bunu dev bir adım olarak görüyorum, çünkü bu benim çığır açan sonuç dediğim şeyin bir örneği. Makine öğrenimi ve yapay zeka dediğimiz şeyi gerçekten bilimsel keşiflere getiriyor.

3. MIT'de Elektrik Mühendisliği Okuyan Bouman, 'Kara Deliğin Resmi Nasıl Çekilir' Konulu Bir Ted Konuşması Yaptı

Bir kara deliğin ilk görüntüsüne bakıyorsunuz. tarafından yakalandı #NSFFonlu @ehteleskop proje. #ehtkara delik #GerçekKaraDelik https://t.co/6dglvqrvOs pic.twitter.com/0hclANf4tc

— Ulusal Bilim Vakfı (@NSF) 10 Nisan 2019

Bu, yapımında neredeyse üç yıl olan bir andı. Katie Bouman, 2016 yılında MIT'de elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi okuyan yüksek lisans öğrencisiyken algoritmanın geliştirilmesine öncülük etti. Formülü tamamlamak için Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi ve MIT Haystack Gözlemevi ile işbirliği yaptı.

Bouman, Yama önceliklerini kullanarak Sürekli Yüksek Çözünürlüklü Görüntü Yeniden Oluşturma algoritmasını adlandırdı. o açıkladı MİT Haberleri bir kara deliğin fotoğrafını çekmeye çalışmak, aydaki bir greyfurtun görüntüsünü radyo teleskopla çekmeye benzer. Bu kadar küçük bir şeyi görüntüleyebilmek, 10.000 kilometre çapında bir teleskopa ihtiyacımız olacağı anlamına gelir ki bu pratik değildir, çünkü Dünya'nın çapı 13.000 kilometre bile değildir.

Bu zorluğun üstesinden gelmek için Bouman'ın algoritması tek bir teleskopa dayanmıyor. Bunun yerine, dünyanın dört bir yanındaki radyo teleskoplarından gelen verileri bir araya getiriyor. Event Horizon Telescope, tüm verileri bir araya getirmek için işbirliği yapan ekipti.

Kasım 2016'da Bouman bir Ted Talk verdi NS TedxBeaconSokak Bir kara deliğin fotoğrafı nasıl çekilir başlıklı çalışması hakkında. Konuşmasını aşağıdan izleyebilirsiniz:

Farklı görüntü türlerinin çok farklı özellikleri vardır. Kara delik simülasyon görüntüleri ile her gün burada, Dünya'da çektiğimiz görüntüler arasındaki farkı kolayca söyleyebiliriz. Algoritmalarımıza, bir tür görüntünün özelliklerini çok fazla empoze etmeden görüntülerin nasıl göründüğünü söylemenin bir yoluna ihtiyacımız var. Bunu aşmanın bir yolu, farklı türden görüntülerin özelliklerini empoze etmek ve varsaydığımız görüntü türünün yeniden yapılandırmalarımızı nasıl etkilediğini görmektir. Tüm görüntülerin türleri çok benzer görünen bir görüntü üretiyorsa, o zaman yaptığımız görüntü varsayımlarının bu görüntüyü o kadar fazla etkilemediğinden daha emin olmaya başlayabiliriz, dedi konuşma sırasında.

Bouman, 'Bu, dünyanın her yerinden üç farklı eskiz sanatçısına aynı betimlemeyi vermek gibi bir şey' diye ekledi. Hepsi birbirine çok benzeyen bir yüz üretiyorsa, o zaman çizimlere kendi kültürel önyargılarını dayatmadıklarından emin olmaya başlayabiliriz. Farklı görüntü özelliklerini empoze etmenin bir yolu, mevcut görüntülerin parçalarını kullanmaktır. Bu yüzden büyük bir resim koleksiyonu alıyoruz ve onları küçük resim parçalarına ayırıyoruz. Daha sonra her bir görüntü yamasına biraz yapboz parçaları gibi davranabiliriz. Ve teleskop ölçümlerimize de uyan bir görüntüyü bir araya getirmek için yaygın olarak görülen yapboz parçalarını kullanıyoruz.

4. Doktora Derecesi Var Elektrik Mühendisliği Yüksek Lisans Derecesi ve Şu anda Pasadena'daki California Teknoloji Enstitüsü'nde Profesör

Katie ile çok gurur duyuyor ve onun Caltech'in en yeni fakültesi olarak katılmasından çok memnun. https://t.co/2OjVKCnDcn

— Yisong Yue (@yisongyue) 10 Nisan 2019

Katie Bouman'ın Kolej eğitimi Michigan Üniversitesi'nde başladı. 2011 yılında Elektrik Mühendisliği lisans derecesini aldı.

Bouman bundan sonra Cambridge, Massachusetts'e gitti. 2013 yılında Massachusetts Institute of Technology'den Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri alanında yüksek lisans derecesi aldı. Bouman, 2017 yılında aldığı doktora için MIT'de kaldı.

Yukarıda bahsedildiği gibi Bouman, henüz öğrenciyken Event Horizon Teleskobu ile işbirliği yapmaya başladı. Doktora derecesini aldıktan sonra doktora sonrası araştırmacı olarak devam etti.

Bouman şimdi öğretiyor. Pasadena'daki California Institute of Technology'de Bilgisayar ve Matematik Bilimleri bölümünde Misafir Ortak pozisyonunu kabul etti. Araştırma odağı anlatılıyor Caltech web sitesinde Algoritma ve sensör tasarımını sıkı bir şekilde entegre eden, geleneksel yaklaşımlarla ölçülmesi zor veya imkansız olan fenomenleri gözlemlemeyi mümkün kılan sistemler tasarlamak.

5. Bouman, West Lafayette, Indiana, Yerli, Hala Lisedeyken Purdue'da Araştırma Yapan, Yeni Evli

Katherine L. Bouman'ın yakın zamanda özel hayatında da kutlama yapmak için bir nedeni vardı. O yeni evli.

onun profiline göre TheKnot.com, Bouman, 2 Eylül 2018'de Michigan'da Joe Leong ile evlendi. Facebook'taki kapak fotoğrafı gelinliğini sergiliyor.

Bouman, çevrimiçi kayıtların aranmasına göre 9 Mayıs 1989'da doğdu. Bouman aslen West Lafayette, Indiana'lıdır. 2007 yılında West Lafayette Lisesi'nden mezun oldu. Journal & Courier'e göre. Charles Bouman ve Cristina Bouman'ın kızı ve Amanda Bouman adında bir kız kardeşi var.

Babası Charles Bouman, Journal & Courier'e kızının henüz lisedeyken memleketindeki Purdue Üniversitesi'nde görüntüleme araştırması yaptığını söyledi. Lise öğretmeni Phil Pusey gazeteye onun başarısından dolayı heyecan duyduğunu söyledi.

Onu sınıftayken bile süper detaylı bir çocuktu. Her zaman düzenli ve düzenliydi, laboratuvar notları son derece ayrıntılı bir şekilde yazılmıştı. … Çocuklarımı sınıfta göstermek için sabırsızlanıyorum. Bu gerçekten harika, dedi Pusey.