เคที บาวแมน : ดร. หญิงผู้คิดค้นสูตรคอมพิวเตอร์ทำให้ถ่ายรูป "หลุมดำ" ได้เป็นครั้งแรกของโลก

  • 13 เมษายน 2019
Dr Katie Bouman
คำบรรยายภาพ ดร.บาวแมน เริ่มสร้างอัลกอริทึม หรือลำดับของขั้นตอนการคำนวณสร้างเป็นผลลัพธ์ออกมา ตั้งแต่เรียนต่ออยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์

เคที บาวแมน คือผู้นำทีมวิจัยพัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำให้เราได้เห็นภาพครั้งประวัติศาสตร์เป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ 10 เม.ย.

รูปอันน่าทึ่งที่เป็นรัศมีของฝุ่นและก๊าซซึ่งอยู่ห่างจากโลกไป 500 ล้านล้านล้าน กม. (500,000,000 ล้านล้าน กิโลเมตร) หรือ 55 ล้านปีแสง ก่อนหน้านี้ ดร.บาวแมน ไม่คิดว่าจะสามารถได้รูปนี้มาได้ ในรูปที่โพสต์ผ่านทางเฟซบุ๊ก เราเห็น ดร.บาวแมน กำลังโหลดภาพครั้งประวัติศาสต์นี้บนคอมพิวเตอร์ของเธอ

ดร.บาวแมน เริ่มสร้างอัลกอริทึม หรือลำดับของขั้นตอนการคำนวณเพื่อสร้างเป็นผลลัพธ์ออกมา ตั้งแต่เรียนอยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ หรือเอ็มไอที โดยได้รับการช่วยเหลือจากศูนย์ทดลองด้านคอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ของเอ็มไอที, ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด-สมิธโซเนียน และหอสังเกตการณ์เฮย์สแต็คของเอ็มไอที

รูปหลุมดำดังกล่าว ซึ่งถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์ขอบฟ้าเหตุการณ์ (Event Horizon Telescope - EHT) ซึ่งเป็นการทำงานร่วมกันของเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ 8 แห่งทั่วโลก ถูกนำไปประมวลโดยใช้อัลกอริทึมของ ดร.บาวแมน

ไม่กี่ชั่วโมงหลังเปิดเผยภาพนี้เป็นครั้งแรก เธอก็กลายเป็นคนที่มีชื่อเสียงไปทั่วโลก

อย่างไรก็ตาม ดร.บาวแมน ซึ่งขณะนี้เป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย หรือแคลเทค ยืนยันว่าเพื่อนร่วมงานของเธอก็ควรจะได้รับคำชื่นชมด้วยเช่นกัน ความพยายามครั้งนี้ ใช้กล้องโทรทรรศน์จากหลายที่ในโลก จากแอนตาร์กติกาไปจนถึงชิลี และใช้ทีมนักวิทยาศาสตร์กว่า 200 คน

"คนคนเดียวในทีมไม่สามารถทำสำเร็จได้" เธอกล่าวกับซีเอ็นเอ็น "มันสำเร็จได้เพราะมีผู้คนที่หลากหลายและมาจากพื้นเพที่แตกต่างกัน"

เรารู้อะไรแล้วบ้างเกี่ยวกับหลุมดำนี้

  • หลุมดำนี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 4 หมื่นล้าน กม. หรือ ใหญ่กว่าโลก 3 ล้านเท่า โดยนักวิทยาศาสตร์ขนานนามว่า "เจ้าอสูรกาย"
  • รูปมาจากการสแกนเป็นเวลา 10 วันจากกาแล็กซีอันไกลโพ้นที่ชื่อ "M87"
  • ศาสตราจารย์ไฮโน ฟัลเคอ บอกกับบีบีซีว่า "สิ่งที่เราเห็นอยู่ใหญ่กว่าระบบสุริยะทั้งหมด" และเป็น "แชมป์เฮฟวีเวทของหลุมดำทั้งหมดในจักรวาล"
Image copyright Reuters

อัลกอริทึมของ ดร.บาวแมน สร้างรูปนี้ขึ้นมาได้อย่างไร

พูดง่าย ๆ คือ ดร.บาวแมนและทีมสร้างอัลกอริทึมขึ้นมาหลายชุดซึ่งเปลี่ยนข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์ให้กลายเป็นรูปที่กำลังได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างในตอนนี้

ในเชิงคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ อัลกอริทึมคือกระบวนการ หรือชุดกฎเกณฑ์ ที่ใช้ในการแก้ปัญหา

กล้องโทรทรรศน์ตัวเดียวไม่มีพลังพอที่จะจับภาพหลุมดำได้ ดังนั้นจึงมีการตั้งเครือข่ายกล้องโทรทรรศน์ 8 ตัวขึ้นมาโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า "interferometry"

ต่อมา มีการนำข้อมูลที่ได้จากกล้องทั้งหมดไปเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์หลายร้อยตัว และนำไปเข้าสู่กระบวนการที่ศูนย์ปฏิบัติการในเมืองบอสตัน ในสหรัฐฯ และเมืองบอนน์ ในเยอรมนี

ว่ากันว่า กระบวนการในการประมวลข้อมูลดิบของ ดร. บาวแมน มีส่วนสำคัญมากในการได้มาซึ่งภาพอันน่าทึ่งนี้

เธอนำทีมทำการทดลองซึ่งใช้อัลกอริทึมหลายชุด ซึ่งมีสมมติฐานที่แตกต่างกันไปในตัว ในการพยายามที่จะดึงภาพออกจากชุดข้อมูลที่มี

จากนั้นทีม 4 ทีม ก็ช่วยกันนำผลลัพธ์ที่ได้ไปวิเคราะห์เพื่อให้มั่นใจได้ว่าเป็นผลการทดลองที่ถูกต้องแม่นยำ

"คณะทำงานของพวกเราเปรียบเหมือนหม้อซุปใบโตที่หลอมละลายนักดาราศาสตร์ นักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ วิศวกร ให้เข้ากันเป็นเนื้อเดียว และนั่นคือทำให้เราประสบความสำเร็จในสิ่งที่เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้"

ข่าวที่เกี่ยวข้อง

อ่านข่าวนี้เพิ่มเติม