Awan metana di Titan, bulan terbesar Saturnus, lebih dari sekadar keanehan langit — mereka adalah jendela menuju salah satu iklim paling kompleks di tata surya.

Hingga saat ini, pemetaan tersebut Spaceman merupakan pekerjaan yang lambat dan melelahkan. Muncullah AI: sebuah tim dari NASA, UC Berkeley, dan Observatoire des Sciences de l’Univers dari Prancis baru saja mengubah permainan.

Dengan menggunakan GPU NVIDIA, para peneliti melatih model pembelajaran mendalam untuk menganalisis data Cassini selama bertahun-tahun dalam hitungan detik. Pendekatan mereka dapat mengubah ilmu planet, mengubah apa yang memakan waktu berhari-hari menjadi beberapa saat.

“Kami mampu menggunakan AI untuk mempercepat pekerjaan para ilmuwan, meningkatkan produktivitas, dan memungkinkan terjawabnya pertanyaan-pertanyaan yang sebelumnya tidak praktis,” kata Zach Yahn, mahasiswa PhD di Georgia Tech dan penulis utama studi tersebut.

Inti dari proyek ini adalah Mask R-CNN — model pembelajaran mendalam yang tidak hanya mendeteksi objek. Model ini menguraikan objek piksel demi piksel. Dilatih pada gambar Titan yang diberi label secara manual, model ini memetakan awan bulan yang sulit dipahami: tidak merata, bergaris-garis, dan hampir tidak terlihat melalui atmosfer yang berkabut.

Tim tersebut menggunakan pembelajaran transfer, dimulai dengan model yang dilatih pada COCO (himpunan data gambar sehari-hari), dan menyempurnakannya untuk tantangan unik Titan. Hal ini menghemat waktu dan menunjukkan bagaimana “ilmuwan planet, yang mungkin tidak selalu memiliki akses ke sumber daya komputasi yang sangat besar yang diperlukan untuk melatih model besar dari awal, masih dapat menggunakan teknologi seperti pembelajaran transfer untuk menerapkan AI pada data dan proyek mereka,” jelas Yahn.

Potensi model ini jauh melampaui Titan. “Banyak dunia Tata Surya lainnya memiliki formasi awan yang menarik bagi para peneliti sains planet, termasuk Mars dan Venus. Teknologi serupa juga dapat diterapkan pada aliran vulkanik di Io, semburan di Enceladus, linea di Europa, dan kawah di planet padat dan bulan,” tambahnya.

GPU NVIDIA memungkinkan kecepatan ini, memproses gambar beresolusi tinggi dan menghasilkan lapisan awan dengan latensi minimal — pekerjaan yang sulit ditangani oleh perangkat keras tradisional.

GPU NVIDIA telah menjadi andalan bagi para ilmuwan antariksa. GPU ini telah membantu menganalisis data Teleskop Webb, memodelkan pendaratan di Mars, dan memindai sinyal luar angkasa. Kini, GPU ini membantu para peneliti menguraikan kode Titan.

Lompatan AI ini hanyalah permulaan. Misi seperti Europa Clipper dan Dragonfly milik NASA akan membanjiri para peneliti dengan data. AI dapat membantu menanganinya, memprosesnya di dalam pesawat, di tengah misi, dan bahkan memprioritaskan temuan secara real time. Tantangan tetap ada, seperti menciptakan perangkat keras yang sesuai untuk kondisi luar angkasa yang keras, tetapi potensinya tidak dapat disangkal.

Awan metana di Titan menyimpan misteri. Para peneliti kini mengungkapnya lebih cepat dari sebelumnya dengan bantuan perangkat AI baru yang dipercepat oleh GPU NVIDIA.