[:en]ALeRCE project signs partnership with DATA Observatory, positioning Chile as an international astronomy broker[:es]Proyecto ALeRCE firma alianza con DATA Observatory para posicionar a Chile como broker internacional en astronomía[:]


  • In cooperation with the Millennium Institute of Astrophysics MAS and the Center for Mathematical Modeling CMM, the Data Observatory aims to position Chile between the leading artificial intelligence suppliers to process millions of astrophysical alerts per night. And to provide the transfer of technological abilities in data science to other productive fields within our economy.
  • ALeRCE or Automatic Learning for the Rapid Classification and Events, together with one of MAS’s main projects, is ready to process over 10 million alerts per night through the Observatory Vera Rubin (former LSST), expected to start in Chile next 2023. 

Hand in hand with the Millennium Institute of Astrophysics MAS and the Center for Mathematical Modeling CMM of Universidad de Chile, the Data Observatory (DO) announced this partnership to boost the ALeRCE project. And they were thus positioning Chile as an international astronomical broker in charge of the layer of artificial intelligence that will process the vast number of alerts that massive telescopes such as LSST will sustainably generate during the next decade.

Andrés Jordán, Data Observatory’s research leader and the Millennium Institute of Astrophysics’ Director, states that the early phase of the Data Observatory was starting from the Earth and look up to the sky, recognizing the challenges that mean to recollect and processing the large volume of astronomy data. In this regard, one of the main dares next door is related to the large stream of data in real-time that large-scale observatories and telescopes will provide like the Vera Rubin Observatory. According to Jordán, ALeRCE is one of the most cross-cutting projects within the astronomical community in Chile and is a determining factor to cope with the new dilemmas in astrophysics, which means to provide layers of artificial intelligence to extract the best science from these machines. Academia has boosted this project, which is made up of astrophysicists, statistics, data scientists, and a wide variety of specialists and professionals.

“This project is important but not only in the Chilean context, but also we are preparing ourselves to the call to then become into one of the main brokers (layer of artificial intelligence in charge of millions of astrophysical alerts per night). And for that, we should be sustainable for at least a decade,” Jordan states.

 Francisco Förster, ALeRCE’s P.I., Associated Researcher of the Millennium Institute of Astrophysics MAS and the Center for Mathematical Modeling CMM, explains that this project is an idea that begun in the context of a sky-monitoring program carried out between 2013 and 2015. And It consists of a high-performance camera -so-called Dark Energy Camera (DECam)- that sought supernovae in real-time. According to Förster, “This project was the kickoff to create a multidisciplinary work team made up of computational engineers, mathematicians, and astronomers who built tools to observe, obtain and processing data to discover supernovae in real-time using machine learning tools. That’s when we processed a 100 thousand objects stream per night. In the future, some other telescope will create alerts at an even higher rate.”

 Carlos Jerez, Data Observatory’s Executive Director and Dean of the Faculty of Engineering and Science of Universidad Adolfo Ibáñez, stated: “ALeRCE is a world-class project compounded by the efforts that D.O. have made to the contribution to the science and technology development of Chile. We expect that this initiative results in learning to transfer knowledge and technology applied to innovative, productive engines in Chile.”

Until 2014, the HiTS project, ALeRCE forerunner collaboration, used a 500 million-pixel camera with an observation strategy where the telescope scanned the same region of the sky every 2 hours. In contrast, the LSST will have 3 billion pixels and will check the same region typically every three days. So those data from DECam were observed, sent by optic fiber to Santiago to the National Laboratory for High-Performance Computing NLHPC, and processed in real-time. “This exercise allowed us to simulate future scenarios, such as Vera Rubin in Chile, scheduled for 2023. “This event will produce 10 million events per night, and we were used to producing 100 thousand.” ALeRCE provides an early alert system to identify what to classify and emphasize next according to the importance. An astronomical broker is an instrument which connects the telescopes monitoring the sky with those that follow up the interesting objects, which require a real-time survey,” states Förster.

 This is an exciting milestone for astronomers; however, as a data set, it represents the opportunity to develop new algorithms, try new structures, and create new multidisciplinary teams. Specialists observe that this is the only way to replicate the model in other industry and sciences areas.

As the Vera Rubin Observatory starts in 2023, the ALeRCE team looked for another observatory to keep training. That is how they found the Zwicky Transient Facility or ZTF, a project of a systematic survey of short-term transit events, from seconds to years, compared to the ordinary astronomical scale that measures in multiples of millions of years, including phenomena from novae and supernovae to asteroids or comets.

This telescope is located at the Palomar Mountain Range in California and produces around 200 thousand alerts per night that, since a year ago, ALeRCE is processing. In this respect, Francisco Förster says: “The international competition coming up is very vast, and forces us to grow and work in a collaborative network. We trust that the Data Observatory is a partner that will help us to continue in time, creating conditions that allow us to work with LSST in the future according to its abilities and technical requirements.”

Within this partnership with Data Observatory, ALeRCE will start a new stage of development and expansion. Furthermore, its hybrid facility will enhance ALeRCE, ensuring data accessibility and that the astronomer’s community use data in the right way. ALeRCE registers more than 5000 users among 66 countries, and they expect to increase that impact. Primary users are located in Chile, the United States of America, and Spain.

“Human capital is way more important than the facility since in the future the facility could be obsolete; in contrast, people keep learning and adapting to the new technologies,” states Förster. Open databases are an experimental field to develop human capital. From the transfer’s point of view, if data don’t have a team behind knowing how to process, it is useless. Here in Chile, we have the teamwork who know what to do, and today they can enhance our investigation and economy,” concludes Förster.

Among ALeRCE’s indicators, they have processed 100 million real-time alerts in almost two years, including the classification of 40 million images. It has reported more than 6000 supernovae, 60 thousand supermassive black holes, and 800 thousand variable stars. For details, go to http://alerce.science/.

Source: Comunicaciones UAI[:es]

  • En colaboración con el Instituto Milenio de Astrofísica y el Centro de Modelamiento Matemático, el Data Observatory busca posicionar a Chile entre los principales proveedores de la capa de inteligencia artificial para el procesamiento de millones de alertas astrofísicas por noche; así como habilitar la transferencia tecnológica de habilidades en data science a otros sectores productivos de nuestra economía.

  • ALeRCE, la plataforma de aprendizaje automático para la clasificación rápida de eventos astronómicos y que es uno de los proyectos principales del MAS, se prepara para procesar hasta 10 millones de alertas por noche con el observatorio Vera Rubin (ex LSST) que se espera debute en Chile en el 2023.

De la mano del Instituto Milenio de Astrofísica MAS y Centro de Modelamiento Matemático (CMM) de la Universidad de Chile, el Data Observatory (DO) anunció su alianza para impulsar el Proyecto ALeRCE, Automatic Learning for the Rapid Classification and Events (en español plataforma de aprendizaje automático para la clasificación rápida de eventos astronómicos), y así contribuir para posicionar a Chile como un broker astronómico internacional a cargo de la capa de inteligencia artificial que procesará el enorme volumen de alertas que generarán gigantescos telescopios como el LSST, de manera sustentable durante la siguiente década.

Andrés Jordán, líder científico de Data Observatory y director del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS), comenta que la fase inicial de Data Observatory fue partir desde la tierra y mirar a los cielos, atendiendo el desafíos de recolectar y procesar el enorme volumen de datos de la astronomía y en ese sentido, uno de los principales retos que se avecinan se relaciona con la avalancha de datos en tiemporeal que proporcionarán los observatorios y telescopios de gran capacidad y envergadura, como el Vera Rubin Observatory. Jordán explica que ALeRCE constituye uno de los proyectos más transversales en la comunidad astronómica en Chile y es determinante para lidiar con los nuevos dilemas de la astrofísica, que implica proveer capas de inteligencia artificial para extraer la mejor ciencia de estas máquinas. Este proyecto hoy impulsado por la academia, lo integran astrofísicos, estadísticos, cientistas de datos y una muy variada gama de especialistas y profesionales.

“Este no es solo un proyecto importante en el contexto chileno, ya que estamos preparándonos para postular y convertirnos en uno de los principales brokers –capa de inteligencia artificial a cargo de millones de alertas astrofísicas por noche- y para ello debemos ser sustentables por al menos una década”, señaló Jordán.

Francisco Förster, investigador principal de ALeRCE, investigador asociado del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS)y del Centro de Modelamiento Matemático (CMM), explica que el proyecto es una idea que comienza en el marco de un programa de monitoreo del cielo realizado entre los años 2013 y 2015, que mediante una cámara de alta capacidad -denominada Dark Energy Camera (DECam)- buscó supernovas en tiempo real. “Este proyecto fue el puntapié para crear un equipo de trabajo interdisciplinario de ingenieros en computación, matemáticos y astrónomos que construimos herramientas para observar, ingerir y procesar datos con el propósito de descubrir supernovas en tiempo real utilizando herramientas de aprendizaje computacional. Así produjeron y procesaron un stream del orden de 100 mil objetos por noche. A futuro otros telescopios producirán alertas a una tasa aún mayor”.

Carlos Jerez, director ejecutivo de Data Observatory y decano de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, señaló que: “ALeRCE es un proyecto de clase mundial que se suma al esfuerzo del DO en contribuir al desarrollo científico y tecnológico del país. Esperamos que esta iniciativa además se traduzca en aprendizajes que permitan transferir conocimiento y tecnología aplicados a innovadores motores productivos en Chile”.

Hasta el año 2014, el proyecto HiTS, colaboración precursora de ALeRCE, utilizaba una cámara de 500 millones de pixeles con una estrategia de observación donde el telescopio visitaba la misma región del cielo cada 2 horas, mientras que la del LSST tendrá 3000 millones de pixeles y visitará la misma región del cielo típicamente cada 3 días. Entonces, esos datos de DECam se observaban, se enviaban por fibra óptica a Santiago al laboratorio nacional de computación de alto rendimiento (NLHPC), y se procesaban en tiempo real. “Este ejercicio nos permitió simular futuros escenarios, como será el telescopio Vera Rubin programado para el año 2023. “Éste producirá 10 millones de eventos por noche y nosotros producíamos 100 mil eventos por noche con HiTS”. ALeRCE provee un sistema de alerta temprana para identificar qué seguir, clasificando y priorizando según importancia: “Un broker astronómico es un instrumento que conecta los telescopios que monitorean el cielo con aquellos que hacen seguimiento de los objetos interesantes y que requieren un rastreo en tiempo real”, puntualiza Förster

Este es un hito de interés para astrónomos, pero como conjunto de datos representa la oportunidad de desarrollar nuevos algoritmos, probar nuevas estructuras y formar equipos interdisciplinarios. Los especialistas aseguran que solo de esta forma el modelo puede replicarse en otros sectores de la industria y las ciencias.

Como el Vera Rubin inicia su funcionamiento en 2023, el equipo ALeRCE buscó otro observatorio para seguir entrenándose. Así eligió el Zwicky Transient Facility, o ZTF, un proyecto de búsqueda sistemática en el hemisferio norte de fenómenos astronómicos transitorios de una duración corta, de segundos a años, en relación con la escala astronómica que se mide en múltiplos de millones de años, que abarca fenómenos desde novas y supernovas hasta asteroides o cometas.

Este telescopio está ubicado en Monte Palomar en California y produce alrededor de 200 mil alertas por noche que hace un año ya ingiere ALeRCE. En este sentido, Francisco Förster señala: “La competencia internacional que se avecina es muy grande y nos obliga a crecer y trabajar en una red colaborativa. Necesitamos muchos recursos y confiamos en que Data Observatory es un aliado que nos ayudará a tener continuidad en el tiempo, generando condiciones que nos permitan trabajar a futuro con el LSST de acuerdo a sus capacidades y requerimientos técnicos”.

En esta alianza con Data Observatory, ALeRCE podrá iniciar una nueva etapa de desarrollo y expansión. Asimismo, permitirá potenciarse mediante una infraestructura híbrida, asegurándose de la accesibilidad a los datos y un uso efectivo por parte de la comunidad de astrónomos. ALeRCE registra más de 5000 usuarios en 66 países y esperan aumentar dicho impacto. Los principales usuarios se ubican en Chile, Estados Unidos y España.

“El capital humano es mucho más importante que la infraestructura, ya que en el corto plazo la infraestructura puede quedar obsoleta; en cambio las personas pueden continuar formándose y adaptándose a las nuevas tecnologías”, asegura Förster. Las bases de datos abiertas son un campo de experimentación para formar capital humano. Desde el punto de vista de la transferencia, si los datos no tiene un grupo de personas que sepan cómo procesarlos, de nada sirven. En Chile contamos con capital humano que ya sabe hacer este trabajo y que hoy pueden potenciar nuestra investigación y nuestra economía”, concluye Förster.

Entre los indicadores de ALeRCE, en un año ha procesado más de  200 millones de alertas en tiempo real, incluyendo 40 millones de imágenes. Ha reportado más de 6000 supernovas, 60 mil agujeros negros supermasivos ó 800 mil estrellas variables. Más información en http://alerce.science/. Video del proyecto: http://alerce.science/[:]