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Projeto voltado a Astronomia com machine learning e inteligência artificial.

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RafaelGallo/Machine-learning-ASTRA

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ASTRA Machine learning

MIT License GPLv3 License AGPL License author

Logo

Descrição

Esse projeto aplicando inteligência artificial na Astronomia para Classificação de Astros e Detecção de Novos Exoplanetas

Metodologia

Este projeto tem como objetivo principal aplicar técnicas de Machine Learning e Inteligência Artificial para a classificação de astros e detecção de novos exoplanetas. A metodologia envolverá a utilização de diferentes modelos de Machine Learning, como redes neurais convolucionais e aprendizado não supervisionado. Serão utilizados modelos de aprendizado de máquina, como redes neurais convolucionais e aprendizado não supervisionado, para a análise de dados astronômicos.

Classificação de Astros

Será desenvolvido um modelo de Machine Learning utilizando redes neurais convolucionais para classificar diferentes tipos de astros. Serão utilizados conjuntos de dados astronômicos previamente rotulados, contendo informações sobre as características físicas, espectrais e fotométricas dos astros. O modelo será treinado com esses dados para aprender a reconhecer e classificar astros com base em suas características. Será feita uma validação do modelo utilizando um conjunto de dados de teste para avaliar sua precisão e desempenho.

Classificação de Exoplanetas

Utilizando aprendizado não supervisionado, será desenvolvido um modelo para identificar e classificar exoplanetas. Serão utilizados conjuntos de dados astronômicos que contêm informações sobre trânsitos planetários, variações de fluxo estelar e outras características relevantes. O modelo aprenderá a identificar padrões nessas informações e agrupar exoplanetas em diferentes categorias. Será feita uma análise dos resultados e uma comparação com classificações de exoplanetas existentes para validar a eficácia do modelo.

Classificação de Galáxias e Estrelas

Além da classificação de astros e exoplanetas, o projeto também incluirá a classificação de galáxias e estrelas. Serão utilizados conjuntos de dados astronômicos contendo informações espectrais, morfológicas e fotométricas para treinar modelos de Machine Learning. Esses modelos aprenderão a reconhecer e classificar diferentes tipos de galáxias e estrelas com base em suas características. A precisão e o desempenho dos modelos serão avaliados utilizando conjuntos de dados de teste.

Conclusão

Este projeto tem como objetivo aplicar técnicas de Machine Learning e Inteligência Artificial na área da astronomia, visando a classificação de astros e a detecção de novos exoplanetas. Serão utilizados modelos de aprendizado de máquina, como redes neurais convolucionais e aprendizado não supervisionado, para analisar e processar conjuntos de dados astronômicos. Os resultados obtidos fornecerão informações importantes para a compreensão e exploração do universo. Todos os projetos serão disponibilizados nas pastas "Jupyter Notebook" e "Py", contendo comentários explicativos e documentação detalhada para facilitar o entendimento e a reprodução dos experimentos. O projeto visa tanto o estudo dos conceitos teóricos da área quanto a aplicação prática de técnicas de Inteligência Artificial na astronomia.

Autores

Licença

MIT

Resultados - Dos modelos machine learning

  • Melhorar o suporte de navegadores

  • Adicionar mais integrações

Variáveis de Ambiente

Para rodar esse projeto, você vai precisar adicionar as seguintes variáveis de ambiente no seu .env

API_KEY

ANOTHER_API_KEY

Instalação

  conda install pandas 
  conda install scikitlearn
  conda install numpy
  conda install scipy
  conda install matplotlib
  conda install keras
  conda install tensorflow-gpu==2.5.0

  python==3.6.4
  numpy==1.13.3
  scipy==1.0.0
  matplotlib==2.1.2

Instalação do Python É altamente recomendável usar o anaconda para instalar o python. Clique aqui para ir para a página de download do Anaconda https://www.anaconda.com/download. Certifique-se de baixar a versão Python 3.6. Se você estiver em uma máquina Windows: Abra o executável após a conclusão do download e siga as instruções.

Assim que a instalação for concluída, abra o prompt do Anaconda no menu iniciar. Isso abrirá um terminal com o python ativado. Se você estiver em uma máquina Linux: Abra um terminal e navegue até o diretório onde o Anaconda foi baixado. Altere a permissão para o arquivo baixado para que ele possa ser executado. Portanto, se o nome do arquivo baixado for Anaconda3-5.1.0-Linux-x86_64.sh, use o seguinte comando: chmod a x Anaconda3-5.1.0-Linux-x86_64.sh.

Agora execute o script de instalação usando.

Depois de instalar o python, crie um novo ambiente python com todos os requisitos usando o seguinte comando

conda env create -f environment.yml

Após a configuração do novo ambiente, ative-o usando (windows)

activate "Nome do projeto"

ou se você estiver em uma máquina Linux

source "Nome do projeto" 

Agora que temos nosso ambiente Python todo configurado, podemos começar a trabalhar nas atribuições. Para fazer isso, navegue até o diretório onde as atribuições foram instaladas e inicie o notebook jupyter a partir do terminal usando o comando

jupyter notebook

Uso/Exemplos - Modelo machine learning

import Component from 'my-project'

function App() {
  return <Component />
}

Stack utilizada

Machine learning: Python, R

Framework: Scikit-learn, Tensorflow, Keras

Análise de dados: Python

Rede neural convolucional: Classifição de imagens

Aprendizagem não supervisionada: Clusterização

Base de dados - Modelos de machine learning

Dataset Link
Pulsar Star Link
Stellar Classification https://www.kaggle.com/datasets/fedesoriano/stellar-classification-dataset-sdss17
Star dataset to predict star types https://www.kaggle.com/datasets/deepu1109/star-dataset
Sunspots https://www.kaggle.com/datasets/robervalt/sunspots
Exoplanet Hunting in Deep Space https://www.kaggle.com/datasets/keplersmachines/kepler-labelled-time-series-data
NASA: Asteroids Classification https://www.kaggle.com/datasets/shrutimehta/nasa-asteroids-classification
Hipparcos Star Astronomy Catalog https://www.kaggle.com/datasets/konivat/hipparcos-star-catalog
Star Cluster Simulations https://www.kaggle.com/datasets/mariopasquato/star-cluster-simulations
Solar and Lunar Eclipses - NASA https://www.kaggle.com/datasets/nasa/solar-eclipses
Asteroids Classification - NASA https://www.kaggle.com/shrutimehta/nasa-asteroids-classification?select=nasa.csv
Sloan Digital Sky Survey DR16 https://www.kaggle.com/muhakabartay/sloan-digital-sky-survey-dr16
Kepler Exoplanet - NASA https://www.kaggle.com/nasa/kepler-exoplanet-search-results
Meteorite Landings - NASA https://www.kaggle.com/nasa/meteorite-landings
Solar and Lunar Eclipses - NASA https://www.kaggle.com/nasa/solar-eclipses
Star Cluster Simulations https://www.kaggle.com/mariopasquato/star-cluster-simulations
Near-Earth Comets - NASA https://www.kaggle.com/nasa/near-earth-comets
Trappist-1 Solar System - NASA https://www.kaggle.com/nasa/trappist1
Open Exoplanet Catalogue https://www.kaggle.com/mrisdal/open-exoplanet-catalogue
Space walking NASA https://www.kaggle.com/nasa/space-walking-russian-and-us-evas
Fireballs - NASA https://www.kaggle.com/nasa/fireballs
Star Type Classification / NASA https://www.kaggle.com/brsdincer/star-type-classification
All Space Missions from 1957 https://www.kaggle.com/agirlcoding/all-space-missions-from-1957
Exoplanet Hunting in Deep Space https://www.kaggle.com/keplersmachines/kepler-labelled-time-series-data?select=exoTest.csv
Solar Radiation Prediction https://www.kaggle.com/dronio/SolarEnergy
Open Asteroid Dataset https://www.kaggle.com/basu369victor/prediction-of-asteroid-diameter?select=Asteroid.csv
Dysonian SETI Candidates DR1 https://www.kaggle.com/solorzano/dysonian-seti-candidates-dr1
Sloan Digital Sky Survey DR12 Server Data https://www.kaggle.com/ashishsaxena2209/sloan-digital-sky-survey-dr12-server-data
Star dataset to predict star types https://www.kaggle.com/deepu1109/star-dataset
Possible Asteroid Impacts with Earth - NASA https://www.kaggle.com/nasa/asteroid-impacts
Predicting Pulsar Star https://www.kaggle.com/colearninglounge/predicting-pulsar-starintermediate
Star Dataset: Stellar Classification https://www.kaggle.com/vinesmsuic/star-categorization-giants-and-dwarfs

Base de dados - Deep learning

Dataset Link
Galaxy Zoo - The Galaxy https://www.kaggle.com/c/galaxy-zoo-the-galaxy-challenge/data
Referência: Galaxy Zoo - The Galaxy https://www.kaggle.com/henriquelimanas/galaxy-zoo-classifier-galaxies/data
Sloan Digital Sky Survey DR14 https://www.kaggle.com/lucidlenn/sloan-digital-sky-survey
Center of All Observable Galaxies/FITS ALL/ESA https://www.kaggle.com/brsdincer/center-of-all-observable-galaxiesfits-allesa
Referência: Center of All Observable Galaxies/FITS ALL/ESA https://www.kaggle.com/brsdincer/ngc4013-galaxy-observation-analysis-process/data
Galaxy Zoo 2: Images https://www.kaggle.com/jaimetrickz/galaxy-zoo-2-images
Star-Galaxy Classification https://www.kaggle.com/divyansh22/dummy-astronomy-data
Predicting Pulsar Star https://www.kaggle.com/colearninglounge/predicting-pulsar-starintermediate
Star Dataset: Stellar Classification https://www.kaggle.com/vinesmsuic/star-categorization-giants-and-dwarfs
Star Type Classification https://www.kaggle.com/brsdincer/star-type-classification

Screenshots

App Screenshot

Melhorias

Que melhorias você fez no seu código? Ex: refatorações, melhorias de performance, acessibilidade, etc

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Projeto voltado a Astronomia com machine learning e inteligência artificial.

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No releases published

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