Прокачайте свій бізнес з інструментами від Київстар 🧑‍💻

Українці розробили ШІ-систему для прогнозування геомагнітних штормів і виграли у найбільшому у світі космічному хакатоні від NASA. Хто вони та як працює «Оракул»

Команда українських фахівців Storm Prophet обійшла 58 000 учасників по всьому світу та виграла хакатон NASA Space Apps Challenge, який проходив у жовтні 2023 року. Storm Prophet отримали запрошення на відвідання NASA в США. 

Український Full Stack Developer і локальний організатор хакатону від міста Київ Роман Малкевич разом з представниками команди розповіли dev.ua, як за дві доби учасники розробили проєкт та поділились деталями, що може «Оракул» у прогнозуванні космічних геомагнітних штормів.

Залишити коментар
Українці розробили ШІ-систему для прогнозування геомагнітних штормів і виграли у найбільшому у світі космічному хакатоні від NASA. Хто вони та як працює «Оракул»

Команда українських фахівців Storm Prophet обійшла 58 000 учасників по всьому світу та виграла хакатон NASA Space Apps Challenge, який проходив у жовтні 2023 року. Storm Prophet отримали запрошення на відвідання NASA в США. 

Український Full Stack Developer і локальний організатор хакатону від міста Київ Роман Малкевич разом з представниками команди розповіли dev.ua, як за дві доби учасники розробили проєкт та поділились деталями, що може «Оракул» у прогнозуванні космічних геомагнітних штормів.

Про хакатон

NASA Space Apps Challenge — це найбільший міжнародний космічний хакатон, організований за підтримки NASA (Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору США) в різних країнах. Він проводиться щорічно. Учасники хакатону об'єднуються в команди і протягом 48-годин вирішують практичні завдання від NASA.

У 2023 році хакатон проходив 7-8 жовтня онлайн. В ньому взяли участь понад 58 000 учасників з 8718 команд по всьому світу, зокрема, команди з України.

Доленосна зустріч

Костяк команди, а саме Анастасія Лукʼяненко, Максим Копистко та Євген Татаринов, познайомились між собою в жовтні 2022 року.

Команда Storm Prophet

Після чергового щорічного хакатону місцевий організатор Роман Малькевич запропонував влаштувати нетворкінг між учасниками з різних команд. А в кінці вересня 2023 року вирішили взяти участь у всесвітньому хакатоні, який влаштовує NASA.

Роман Малкевич, український Full Stack Developer та локальний організатор хакатону від міста Київ (Фото Facebook)

Що таке «Оракул космічної погоди»

Ідею створити інструмент з передбачення геомагнітних штормів запропонувала команді Анастасія Лукʼяненко, експертка з роботі з нейромережами та одна з організаторів у Storm Prophet.  

Скрін проєкту «Оракул космічної погоди»

Після недовгих дискусій учасники зупинилися на «Оракулі космічної погоди», який може допомогти у попередженні можливих технічних проблем, таких як виходи з ладу електромереж і супутникових систем, за допомогою вивчення сонячної активності та інших даних міжпланетного простору.

За умови надійної роботи космічна метеостанція Національного управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA) Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) може вимірювати силу та швидкість сонячного вітру в космосі, що дає змогу учасникам хакатону прогнозувати геомагнітні бурі на Землі.

Точні довгострокові прогнози (до 30 днів на годину): для більш розширених горизонтів прогнозування (скрін проєкту «Оракул космічної погоди»)

Проте DSCOVR продовжує працювати після завершення свого очікуваного терміну служби та виробляє випадкові збої, які самі по собі можуть бути індикаторами космічної погоди. Саме «необроблені» дані DSCOVR — розломи та інше — українці використали для прогнозування геомагнітних штормів на Землі.

«Оракул» заснований на мережах LSTM, розширеній попередній обробці даних, ранній зупинці та перестановці, що має важливе значення для точного прогнозування рівня геомагнітних бур. Учасники використовували час шторму збурення (DST) як індикатор рівня шторму, а продуктивність моделі оцінювали з точки зору її здатності передбачати значення літнього часу.

Дуже точні короткострокові прогнози (до 14 годин на хвилину): для потреб детального прогнозування (скрін проєкту «Оракул космічної погоди»)

Аналіз важливості ознак перестановки дав цінну інформацію про важливість вхідних функцій для створення точних прогнозів. Великим досягненням нашого проєкту є скорочення даних L1 за допомогою аналізу та логіки. Також учасники провели дослідження аномалій у вихідних даних для пошуку можливих закономірностей, пов’язаних із сонячною активністю. Модель представлена на сайті.

Про команду

У Storm Prophet 6 учасників: 

  • Євген Татаринов — кандидат фізико-математичних наук та програміст,
  • Анастасія Лукʼяненко — експертка з машинного навчання,
  • Максим Копистко — подкастер та проєктний менеджер,
  • Вадим Лозовський — астрофізик та програміст,
  • Костянтин Кузьмичов — програміст баз даних,
  • Андрій Солов'єнко — фулстек-розробник та бакалавр зі статистики.

Максим займався відео та монтажем, а також захистом проєкту перед суддями. Євген був координатором та «обличчям команди», а також спрямовував хід думок під час роботи та коротких брейн-штормів, бо має досвід в роботі з математичними моделями. Костянтин взяв на себе роль перевірки інших нейромереж по роботі з даними, Вадим та Анастасія досліджували роботу з Long Short-Term Memory (LSTM) нейромережею, а Андрій займався побудовою сайту для ілюстрації роботи моделі.

Процес створення «Оракулу»

Проєкт фахівці реалізували за перший день хакатону. Анастасія тренувала та оптимізувала нейромережу, а Вадим аналізував кореляцію в роботі приладів та сонячними штормами, щоб зробити висновки по наявності аномалій.

Десь в середині дня паралельно із розробкою сайту, Андрій намагався оптимізувати дані для більш ефективного навчання нейромережі, і врешті йому вдалося скоротити обсяг даних на два порядки, що дозволило пришвидшити роботу в рази. Замість 5–7 годин модель тренувалась за пів години, при цьому не втрачаючи точності.

Скрін проєкту «Оракул космічної погоди»

«Можливо, це і стало ключовим рішенням, що допомогло в технічній реалізації», — припускають учасники.

Також Андрій знайшов дані від обсерваторії в Кіото для оцінки роботи нейромережі. Костя обробляв дані для моделі LSTM та проводив детальне тестування, а Анастасія аналізувала найбільш значущі параметри системи та покращувала точність прогнозу. В підсумку вони досягли значення 95–98% по щохвилинному прогнозу на 14 годин та 90–95% по щогодинному прогнозу на місяць. 

За пропозицією Максима учасники додали до сайту відомий протокол обміну даних RSS, щоб будь-хто міг підписатися до оновлень на космічну погоду.

«Найважче — це перекласти технічну, суху мову цифр та моделей в зрозумілий, без додаткових запитань, текст, щоб суддям було легше побачити основну ідею та всі переваги проєкту», — говорять учасники.

Саме описом проєкту вони займалися на другий день хакатону, а також відеозйомкою, пітчингом та презентацією проєкту.

Перші! 

У день презентації проєкту в жовтні Storm Prophet посіла перше місце серед команд в Києві. Але тільки в кінці листопада учасники дізналися, що потрапили в короткий список із 40 команд серед яких і розігрують призи.

У кінці січня до Storm Prophet надійшли листи, що їх обрали переможцем в одній з 10 категорій, а саме —  використання даних. Тепер на команду чекає запрошення на саму поїздку в Вашингтон на нагородження влітку.

Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
По темi
Читайте головні IT-новини країни в нашому Telegram
NASA і Lockheed Martin представили новий тихий надзвуковий літак X-59
NASA і Lockheed Martin представили новий тихий надзвуковий літак X-59
По темi
NASA і Lockheed Martin представили новий тихий надзвуковий літак X-59
Початок ери ШІ-компютерів. Microsoft уперше за 30 років змінила клавіатуру Windows додавши на неї клавішу Copilot
Початок ери ШІ-комп’ютерів. Microsoft уперше за 30 років змінила клавіатуру Windows, додавши на неї клавішу Copilot
По темi
Початок ери ШІ-комп’ютерів. Microsoft уперше за 30 років змінила клавіатуру Windows, додавши на неї клавішу Copilot
20 україномовних YouTube-каналів з космічною тематикою
20 україномовних YouTube-каналів з космічною тематикою
По темi
20 україномовних YouTube-каналів з космічною тематикою
«Охочі викласти чималі у багато нулів гроші не переведуться на планеті Земля». Бліц з космічним експертом про суборбітальний туризм після чергового запуску ракети Blue Origin
«Охочі викласти чималі, у багато нулів, гроші не переведуться на планеті Земля». Бліц з космічним експертом про суборбітальний туризм після чергового запуску ракети Blue Origin
По темi
«Охочі викласти чималі, у багато нулів, гроші не переведуться на планеті Земля». Бліц з космічним експертом про суборбітальний туризм після чергового запуску ракети Blue Origin
Другий сезон проєкту Ukrainian Underdogs.

Що сьогодні відбувається між державою та IT

УЧАСТЬ В АЗАРТНИХ ІГРАХ МОЖЕ ВИКЛИКАТИ ІГРОВУ ЗАЛЕЖНІСТЬ. ДОТРИМУЙТЕСЯ ПРАВИЛ (ПРИНЦИПІВ) ВІДПОВІДАЛЬНОЇ ГРИ.
Ліцензія видана ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 15.09.23 (рішення КРАІЛ №245 від 31.08.2023); ТОВ "СЛОТС Ю.ЕЙ." – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 26.04.2021 (рішення КРАІЛ №150 від 12.04.2021); ТОВ «СПЕЙСИКС» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 08.02.2021 (рішення КРАІЛ №34 від 02.02.2021); ТОВ «ГЕЙМДЕВ» – на провадження діяльності з організації та проведення азартних ігор казино у мережі Інтернет від 16.02.2021 (рішення № 47 від 10.02.2021).
Читайте також
Божество, зореліт, уламок планети: що людство знає про Місяць і як збирається туди повертатися
Божество, зореліт, уламок планети: що людство знає про Місяць і як збирається туди повертатися
Божество, зореліт, уламок планети: що людство знає про Місяць і як збирається туди повертатися
16 листопада 2022 року NASA успішно запустила місію Artemis 1 до Місяця. Ракета Space Launch System (SLS) і корабель Orion стартували о 8:47 за Києвом із космічного центру Кеннеді на мисі Канаверал. Задача корабля Orion — покрутитися навколо супутника Землі шість днів і повернутися на Землю, після чого можна запускати людей. Якщо все пройде успішно, уже за кілька років ми побачимо грандіозний камбек і реюньон людства на супутник Землі. Що ми знаємо про Місяць, чому так довго його ігнорували та як будемо повертатися — в оновленому завдяки успішному старту (нарешті!) суперексплейнері від dev.ua від 29 серпня 2022 року. 
«Це стандартний театр»: що ексглава NASA думає про наміри росії полишити МКС
«Це стандартний театр»: що ексглава NASA думає про наміри росії полишити МКС
«Це стандартний театр»: що ексглава NASA думає про наміри росії полишити МКС
Агентство NASA домовилося з рф: ракети SpaceX літатимуть з російськими космонавтами до МКС
Агентство NASA домовилося з рф: ракети SpaceX літатимуть з російськими космонавтами до МКС
Агентство NASA домовилося з рф: ракети SpaceX літатимуть з російськими космонавтами до МКС
2 коментарі
Очі, якими ми дивимося у Всесвіт. Навіщо людству такі телескопи, як «Джеймс Вебб» і «Габбл»
Очі, якими ми дивимося у Всесвіт. Навіщо людству такі телескопи, як «Джеймс Вебб» і «Габбл»
Очі, якими ми дивимося у Всесвіт. Навіщо людству такі телескопи, як «Джеймс Вебб» і «Габбл»
Космічний телескоп «Джеймс Вебб» показав свої перші зображення, до яких цей проєкт ішов із початку 1990-х. До цього основним нашим «оком» у Всесвіт був «Габбл». 

Хочете повідомити важливу новину? Пишіть у Telegram-бот

Головні події та корисні посилання в нашому Telegram-каналі

Обговорення
Коментарів поки немає.