Claude Science completa um terço do céu ultravioleta

Em 8 de outubro, a Anthropic publicou um artigo de pesquisa que mostra um mapa do céu inteiro em ultravioleta montado com o Claude Science: o centro da Via Láctea ao meio, com duas bandas sobrepostas, o ultravioleta distante de 154 nanômetros e o ultravioleta próximo de 232 nanômetros. O responsável pelo trabalho é o astrofísico Brice Ménard, da Universidade Johns Hopkins, que também é pesquisador da Anthropic.

A Anthropic afirma que este é o primeiro mapa completo do céu em ultravioleta. A palavra "completo" vem com uma condição: cerca de um terço da área do céu nunca foi observado por um telescópio ultravioleta e foi inferido pelo modelo a partir de dados de outras bandas. O mapa traz camadas adicionais que indicam, pixel a pixel, se o valor é "medido" ou "previsto", além de estimativas de incerteza.

Por que falta um terço

A luz ultravioleta é bloqueada pela camada de ozônio da Terra e só pode ser observada por telescópios espaciais. Os dados principais vêm do GALEX, da NASA, que esteve em órbita de 2003 a 2013, fez cerca de 38 mil observações independentes e cobriu aproximadamente dois terços do céu.

O que ficou de fora tem uma razão: regiões com muitas estrelas brilhantes podem danificar os detectores, por isso o GALEX as evitou de propósito, e o plano da Via Láctea foi o primeiro afetado. O Swift, da NASA, o FIMS/SPEAR, da Coreia do Sul, e o TD-1, da Europa, cobriram parte da lacuna, mas ela continua. Nas palavras de Ménard no artigo:

"Roughly a third of the sky has never been observed in UV."
(Cerca de um terço do céu nunca foi observado em ultravioleta.)

O que o Claude fez, passo a passo

Segundo o artigo, o processo tem seis etapas, em sua maioria executadas pelos agentes do Claude Science:

  1. Buscar e baixar dados públicos de levantamentos em ultravioleta;
  2. Subtrair o brilho ofuscante em torno das estrelas brilhantes, para que os dados de cada levantamento sejam consistentes entre si;
  3. Fazer a calibração cruzada, uniformizando resolução e sistema de coordenadas antes de combinar os dados;
  4. Usar a relação entre o brilho em ultravioleta e os dados em luz visível, infravermelho e rádio para preencher as áreas vazias (inpainting), com uso de dados Planck, da ESA;
  5. Somar, com base nas medições do Gaia, a contribuição ultravioleta de mais de 100 milhões de estrelas;
  6. Corrigir o brilho atmosférico residual presente em observações individuais do GALEX.

O projeto inteiro levou alguns dias, distribuídos em vários períodos de trabalho ao longo de um verão. Em cada etapa, o Claude precisou executar horas de cálculo, passando por mais de uma dezena de versões. A estimativa de Ménard é que o método tradicional costuma exigir semanas de trabalho manual.

A validação consistiu em ocultar regiões que já tinham medições reais, pedir que o modelo as previsse e comparar com os valores verdadeiros; o desvio foi de cerca de 10%.

A revisão automática deixou passar um artefato

O trecho mais informativo do artigo é um erro.

As primeiras versões do mapa apresentavam marcas em forma de disco, originadas do brilho atmosférico residual em observações individuais do GALEX. O mapa já havia passado por duas rodadas de revisão de outros agentes, e ninguém notou. No fim, foi o próprio Ménard quem percebeu e disse ao Claude:

"I can see discs with the imprint of individual observations; can you correct that?"
(Consigo ver discos com a marca de observações individuais; você pode corrigir isso?)

A Anthropic também deixa claro no texto que esta é apenas a primeira versão e que todo o processo dependeu da orientação do pesquisador.

Situando o trabalho na linha do Claude Science

Quando foi lançado este ano, o Claude Science destacava a integração de mais de 60 bibliotecas científicas em um único ambiente de trabalho. Desde então, a Anthropic divulgou alguns resultados: novos sistemas de enzimas encontrados em bacteriófagos, aceleração de cerca de 4 vezes em 30 modelos de biomoléculas e o cálculo de amplitudes de super Yang-Mills até nove loops. A maioria ficou na biologia e na física teórica; o mapa ultravioleta é a primeira vez que o trabalho chega à astronomia observacional.

O ponto em comum entre esses resultados é que o Claude se encarrega sobretudo de mover, limpar e alinhar dados e de iterar repetidamente, enquanto o julgamento científico continua nas mãos de pessoas. Os artefatos em forma de disco são um exemplo: duas rodadas de revisão por agentes os deixaram passar, e foi um astrônomo familiarizado com os dados do GALEX que acabou por identificá-los.

Reportagens de terceiros também trazem ressalvas. Uma análise aponta que completar mapas ultravioleta com métodos estatísticos não é novidade: em 2021, um artigo já usava redes neurais para reconstruir regiões não observadas no levantamento de ultravioleta distante. Além disso, na hora da redação o site do mapa recusava o acesso, de modo que o formato dos arquivos e a definição das camadas não puderam ser verificados de forma independente. A afirmação de "primeiro mapa ultravioleta completo" fica, por ora, na versão da própria Anthropic.

Fontes: artigo de pesquisa da Anthropic, CocoLoop, Crypto Briefing, all-ai.de; foram conferidos a proporção de cobertura e o número de observações do GALEX, o desvio de cerca de 10% no teste de ocultação e os comprimentos de onda das duas bandas ultravioleta.