Astroinformatik

Hyperion proto-superkluster avslöjat genom mätningar och granskning av arkivdata

Astroinformatik är ett tvärvetenskapligt studieområde som involverar kombinationen av astronomi , datavetenskap , maskininlärning , informatik och informations- / kommunikationsteknik . Fältet är nära besläktat med astrostatistik .

Bakgrund

Astroinformatik är främst inriktat på att utveckla verktyg, metoder och tillämpningar av beräkningsvetenskap , datavetenskap , maskininlärning och statistik för forskning och utbildning inom dataorienterad astronomi. Tidiga ansträngningar i denna riktning inkluderade dataupptäckt , utveckling av metadatastandarder , datamodellering , utveckling av astronomiska dataordbok , dataåtkomst , informationsinhämtning , dataintegration och datautvinning i initiativen för det astronomiska virtuella observatoriet . Ytterligare utveckling av fältet, tillsammans med stöd från astronomigemenskapen, presenterades för National Research Council (USA) 2009 i Astroinformatics "State of the Profession" Position Paper för 2010 Astronomy and Astrophysics Decadal Survey . Detta positionspapper utgjorde grunden för den efterföljande mer detaljerade utläggningen av fältet i Informatics Journal paper Astroinformatics: Data-Oriented Astronomy Research and Education .

Astroinformatik som ett distinkt forskningsfält inspirerades av arbete inom områdena bioinformatik och geoinformatik , och genom eScience -arbetet av Jim Gray (datavetare) vid Microsoft Research , vars arv kom ihåg och fortsatte genom Jim Gray eScience Awards.

Även om astroinformatikens primära fokus ligger på den stora världsomspännande distribuerade samlingen av digitala astronomiska databaser, bildarkiv och forskningsverktyg, inser fältet vikten av äldre datamängder också – med hjälp av modern teknik för att bevara och analysera historiska astronomiska observationer. Vissa astroinformatikutövare hjälper till att digitalisera historiska och nya astronomiska observationer och bilder i en stor databas för effektiv hämtning genom webbaserade gränssnitt. Ett annat syfte är att hjälpa till att utveckla nya metoder och mjukvara för astronomer, samt att hjälpa till att underlätta processen och analysen av den snabbt växande mängden data inom astronomiområdet.

Astroinformatik beskrivs som det "fjärde paradigmet" för astronomisk forskning. Det finns många forskningsområden som är involverade i astroinformatik, såsom datautvinning, maskininlärning, statistik, visualisering, vetenskaplig datahantering och semantisk vetenskap. Datautvinning och maskininlärning spelar betydande roller inom astroinformatik som en vetenskaplig forskningsdisciplin på grund av deras fokus på "kunskapsupptäckt från data" ( KDD ) och "lära av data".

Mängden data som samlats in från astronomiska himmelundersökningar har vuxit från gigabyte till terabyte under det senaste decenniet och förutspås växa under det kommande decenniet till hundratals petabyte med Large Synoptic Survey Telescope och till exabyte med Square Kilometer Array . Denna uppsjö av nya data både möjliggör och utmanar effektiv astronomisk forskning. Därför krävs nya tillvägagångssätt. Delvis på grund av detta håller datadriven vetenskap på att bli en erkänd akademisk disciplin. Följaktligen utvecklar astronomi (och andra vetenskapliga discipliner) informationsintensiva och dataintensiva underdiscipliner i en omfattning att dessa underdiscipliner nu blir (eller redan har blivit) fristående forskningsdiscipliner och fullfjädrade akademiska program. Även om många utbildningsinstitutioner inte har ett astroinformatikprogram, kommer sådana program troligen att utvecklas inom en snar framtid.

Informatik har nyligen definierats som "användningen av digital data, information och relaterade tjänster för forskning och kunskapsgenerering". Men den vanliga eller vanliga definitionen är "informatik är disciplinen att organisera, komma åt, integrera och bryta data från flera källor för upptäckt och beslutsstöd." Därför inkluderar disciplinen astroinformatik många naturligt relaterade specialiteter inklusive datamodellering, dataorganisation, etc. Det kan också innefatta transformation och normaliseringsmetoder för dataintegration och informationsvisualisering, såväl som kunskapsextraktion, indexeringstekniker, informationsinhämtning och datautvinning. metoder. Klassificeringsscheman (t.ex. taxonomier , ontologier , folksonomier och/eller kollaborativ taggning ) plus astrostatistik kommer också att vara starkt involverade. Medborgarvetenskapliga projekt (som Galaxy Zoo ) bidrar också med högt värderade nyheter, har metataggning och objektkarakterisering inom stora astronomidatauppsättningar. Alla dessa specialiteter möjliggör vetenskaplig upptäckt över olika massiva datainsamlingar, forskningssamarbete och återanvändning av data, i både forsknings- och inlärningsmiljöer.

Under 2012 presenterades två positionspapper för rådet för American Astronomical Society som ledde till att formella arbetsgrupper inom astroinformatik och astrostatistik för astronomyrket inom USA och på andra håll inrättades.

Astroinformatik ger ett naturligt sammanhang för integration av utbildning och forskning. Erfarenheten av forskning kan nu implementeras i klassrummet för att etablera och öka datakompetens genom enkel återanvändning av data. Det har också många andra användningsområden, såsom återanvändning av arkivdata för nya projekt, litteratur-datalänkar, intelligent hämtning av information och många andra.

Konferenser

År	Plats	Länk
2021	Caltech	[1]
2020	Harvard	[2]
2019	Caltech	[3]
2018	Heidelberg , Tyskland	[4]
2017	Kapstaden , Sydafrika	[5]
2016	Sorrento , Italien	[6]
2015	Dubrovnik , Dalmatien	[7]
2014	Universitetet i Chile	[8]
2013	Australia Telescope National Facility , CSIRO	[9]
2012	Microsoft Research	[10] Arkiverad 2018-10-22 på Wayback Machine
2011	Sorrento , Italien	[11]
2010	Caltech	[12] Arkiverad 2018-10-22 på Wayback Machine

Ytterligare konferenser och konferenslistor:

Artikel	Länk
Machine Learning in Astronomy: Possibilities and pitfalls (2022)	[13]
Astrostatistics and Astroinformatics Portal (ASAIP) stora lista över konferenser	[14]
Astronomical Data Analysis Software and Systems (ADASS) årliga konferenser	[15]

Se även

externa länkar