AI maakt schatkaart voor meteorietenjagers op Antarctica

Kunstmatige intelligentie Meteorieten zijn in het ijs van Antarctica goed zichtbaar. Maar waar moet je zoeken in het onherbergzame gebied? Daar is nu een kaart voor.

Een onderzoeker op Antarctica stelt een meteoriet veilig tijdens een expeditie.
Een onderzoeker op Antarctica stelt een meteoriet veilig tijdens een expeditie. Foto field team of the JARE-54/BELARE 2012-2013 expedition to the Nansen blue ice field

Nederlandse en Belgische onderzoekers hebben met behulp van kunstmatige intelligentie een kaart gemaakt om meteorieten mee te zoeken op Antarctica. Meteorieten onthullen iets over de evolutie van het zonnestelsel en volgens de onderzoekers liggen er nog honderdduizenden voor het oprapen. De kaart is beschikbaar voor iedereen. De onderzoekers beschreven hun onderzoek in het blad Science Advances.

Meteorieten zijn kosmische rotsblokken die op aarde zijn neergeslagen. Hun grootte varieert meestal tussen die van een kiezelsteen en een vuist. Ze onthullen iets over de samenstelling en evolutie van het zonnestelsel. Tienduizenden zijn er al gevonden op aarde. De meeste daarvan, 62 procent, in zogenoemde blauwe ijsgebieden op Antarctica.

Dat is niét omdat meteorieten daar vaker inslaan, dat gebeurt overal ongeveer even vaak, maar omdat de donkere stenen makkelijker te vinden zijn in het lichtblauwe ijs. Bovendien blijven meteorieten langer bewaard in ijs.

Expedities met sneeuwscooters

„En op Antarctica komen meteorieten typisch samen op één plek”, zegt David Tax. Hij is onderzoeker kunstmatige intelligente aan de TU Delft én betrokken bij de studie. „Wanneer sneeuw samendrukt tot ijs en richting zee beweegt, voert het ijs de meteorieten mee. Soms beweegt het ijs over een obstakel, bijvoorbeeld een berg, waar meteorieten zich dan ophopen op het oppervlak.” Daar zoeken wetenschappers tijdens expedities met sneeuwscooters naar meteorieten. „Maar waar ze precies liggen, hangt van veel criteria af, zoals de temperatuur van een gebied of de overheersende windrichting.”

Daarom schakelden de onderzoekers de hulp in van kunstmatige intelligentie. Eerst legden ze verschillende soorten satellietbeelden van Antarctica over elkaar heen, met gegevens over grondtemperatuur, ijsstroomsnelheid en de geometrie van het gebied. Vervolgens schreven de onderzoekers een algoritme dat zélf zoekt naar herkenbare patronen en correlaties tussen de verschillende satellietbeelden en voorbeelden van plekken waar eerder meteorieten gevonden zijn. Daarna zoekt het algoritme naar gebieden met diezelfde patronen en correlaties waar wetenschappers nog niét eerder meteorieten vonden. Het resultaat is een soort schatkaart die de kans aangeeft op het vinden van meteorieten.

Om het algoritme te testen, gebruikten de onderzoekers het op plekken waar eerder meteorieten gevonden zijn, maar die niet zijn meegenomen tijdens het trainen van het algoritime. Het algoritime had het tijdens die test voor 80 procent bij het juiste eind. Oftewel, wanneer wetenschappers de kaart gebruiken in de praktijk, zouden vier op de vijf expedities moeten slagen.

„Geweldige toepassing van klassieke kunstmatige intelligentie op een relevant probleem”, zegt Erik Bekkers, onderzoeker kunstmatige intelligentie aan de Universiteit van Amsterdam en niet bij het onderzoek betrokken. „Het algoritme maakt gebruik van klassieke wiskunde die je vertelt hoe je zo goed mogelijk omgaat met onzekerheid in voorspellingen. Soortgelijke algoritmen gebruiken we al decennia, maar dit is echt de ultieme test ervan. De onderzoekers kunnen niet achteraf extra data verzamelen, wat meestal wel het geval is, om het algoritme beter te maken. Ze moeten het meteen toepassen op de echte wereld. Dan is een nauwkeurigheid van 80 procent heel knap.”

Uit de kaart volgt dat er nog zo’n driehonderdduizend meteorieten voor het oprapen moeten liggen op Antarctica – ook in de buurt van onderzoekstations.