I fruttuosi effetti prodotti dalla collaborazione tra un team di studio della UCR e la LIGO Scientific. Un sistema totalmente rivoluzionario per il rilevamento delle onde gravitazionali
Un gruppo di ricercatori della University of California-Riverside hanno diffuso un articolo riguardante i big data dell’IEEE. Al suo interno si tratta di un approccio innovativo che potrebbe permettere di trovare nuovi modelli nei dati del canale ausiliario del LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), la cui applicazione potrebbe rendersi prolifica anche nell’ambito di esperimenti che prevedano acceleratori di particelle o simili sistemi industriali.
Ma come funziona la struttura LIGO? E’ capace di rilevare onde gravitazionali conseguenti all’accelerazione di corpi massicci. L’importanza della struttura è tale da esser riuscita per prima a rilevare le onde dalla fusione dei buchi neri. E’ dotata di due interferometri, uno sito nello Stato di Washington, l’altro in Louisiana, che nonostante la distanza lavorano congiuntamente per rilevare le onde gravitazionali.
Sono migliaia i flussi di dati dei rilevatori LIGO sono in grado di registrare. Il professore di fisica e astronomia a capo del gruppo di ricerca UCR LIGO Jonathan Richardson ha spiegato come la nuova tecnologia implementata sia in grado di recuperare gli ‘stati ambientali’ dei rilevatori in modo automatico, senza necessità dell’intervento umano.
I rilevatori sono, inoltre, particolarmente sensibili ai disturbi provenienti dall’esterno, a partire da movimenti vibrazionali causati, ad esempio, anche solo dal vento; gli stessi potrebbero essere capaci di condizionare negativamente la riuscita degli esperimenti, potenzialmente suscettibili ad elevati burst di rumore.
LIGO presenta più di 100.000 canali ausiliari, che permettono di effettuare un monitoraggio continuo delle condizioni ambientali grazie all’impiego di sismometri e accelerometri. Il nuovo strumento sviluppato sarà in grado di captare gli stati ambientali riguardanti ai siti attraverso i canali di rilevamento. La presentazione del progetto del team è stato pubblicato dal professore di informatica e ingegneria Vagelis Papalexakis.
Il titolo dello stesso è “Multivariate Time Series Clustering for Environmental State Characterization of Ground-Based Gravitational-Wave Detectors“, esposto presso il 5° workshop internazionale dell’IEEE su Big Data & AI Tools, Models, and Use Cases for Innovative Scientific Discovery tenutosi a Washington, DC. Papalexakis ha spiegato come il team abbia collaborato direttamente con la LIGO Scientific, garantendo la pubblicazione di dati, che permette al gruppo di ricerca di convalidare i risultati perseguiti, nonché lo sviluppo di ulteriori algoritmi.
Nel corso della ricerca è stato identificato un collegamento tra il rumore ambientale esterno e, come detto pocanzi, il verificarsi di glitch che intaccano dannosamente la qualità dei dati e i loro risultati; questa manifestazione rappresenta, a detta di Papalexakis, un’occasione da sfruttare per ricercare sistemi in grado di eliminare o prevenire gli effetti.
Il professor Richardson della UCR ha espresso la sua piena fiducia riguardo il potenziale impatto che lo strumento di raccoglimento di set di dati potrà generare sulla comunità, in ambito di apprendimento automatico, nonché di informatica. Mediante il suo utilizzo, è possibile ricavare informazioni da differenti sensori eterogenei, volti a misurare le diverse perturbazioni che si verificano nei pressi dei siti LIGO.