Studierende der Penn nutzen KI, um Empfänger-Code des Green Bank Telescope zu modernisieren

Von IDL zu Python

Naomi Blau und Moaz Elgeziry, beide im zweiten Studienjahr an der Penn, übernahmen ein Projekt zur Aktualisierung des Codes, der den MUSTANG-2-Empfänger antreibt. Das Instrument am Green Bank Telescope in West Virginia wird häufig genutzt. Laut Penn Today verarbeitet das Softwarepaket des Empfängers Daten für die astronomische Fachwelt und gilt als veraltet.

Die beiden ließen die Programmierung mithilfe von KI aus IDL, in der Quelle als kostspielige und überholte Programmiersprache beschrieben, nach Python übersetzen. Python bezeichnet der Artikel als Industriestandard in der astronomischen Forschung. Ihr erklärtes Ziel war es, die Software auf einen aktuellen Effizienzstandard zu bringen und zugleich bewährte Verfahren für die akademische Forschung in der Astronomie und verwandten Feldern zu lernen.

Warum das Green Bank Telescope wichtig ist

Das Green Bank Telescope ist das größte lenkbare Teleskop der Erde. Forschende weltweit nutzen es, weil es eine enorme Bandbreite kosmischer Strukturen untersuchen kann, von lokalen Objekten im Sonnensystem bis zu fernen Galaxienhaufen in Milliarden Lichtjahren Entfernung. Ziel ist es, besser zu verstehen, wie das Universum funktioniert und sich entwickelt.

Die Quelle verweist auch auf praktische Anwendungen. Elgeziry erklärt, dass staatliche Einrichtungen wie die NASA und die U.S. Navy das Teleskop nutzen, um Veränderungen in den Frequenzen von Funksignalen zu messen. So können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Geschwindigkeit und Position von Raumfahrzeugen verfolgen. Dem Artikel zufolge hat das Projekt damit Bedeutung für die Verfolgung und Wartung von Raumfahrzeugen, die für globale Navigation und digitale Kommunikation eingesetzt werden.

Die Studierenden und das PURM-Programm

Beide Studierenden kamen mit einem Interesse an Astronomie, Physik und dem Kosmos an die Penn. Blau besuchte als Kind oft Planetarien und Weltraumausstellungen, Elgeziry war in der Astronomie-AG seiner Highschool aktiv. Blau, die aus New York City stammt und an der School of Engineering and Applied Science Computer Engineering studiert, sagte, das Projekt "schien mir eine großartige Möglichkeit zu sein, das, was ich im Computer Engineering gelernt habe, auf praktische Arbeit anzuwenden, die ich interessant finde".

PURM wird vom Center for Undergraduate Research & Fellowships angeboten. Das Programm vermittelt Studierende, die ihr erstes oder zweites Jahr an der Penn abschließen, in eine zehnwöchige Sommerforschungsphase unter Anleitung einer festangestellten Professorin oder eines Professors. Die Teilnehmenden erhalten 5.000 US-Dollar zur Unterstützung ihrer Teilnahme.

Was das bedeutet

Das Projekt zeigt, wie KI bei einem konkreten Wartungsproblem wissenschaftlicher Software eingesetzt wird: Der Code zur Datenverarbeitung eines Empfängers wird von einer teuren Altsprache auf eine Sprache übertragen, die in der Astronomie bereits weit verbreitet ist. Sollte das aktualisierte Paket die breitere Fachgemeinschaft erreichen, würden Forschende, die mit MUSTANG-2-Daten arbeiten, in einer standardisierteren Umgebung arbeiten. Wann oder ob der neue Code veröffentlicht wird, geht aus der Quelle nicht hervor.