সৌর চৌম্বক ক্ষেত্র মডেলে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা: মহাকাশ আবহাওয়ার পূর্বাভাসে নতুন দিগন্ত

হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্বিজ্ঞান ইনস্টিটিউটের (IfA) গবেষকরা এমন একটি পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছেন যেখানে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (AI) ব্যবহার করে সূর্যের চৌম্বক ক্ষেত্রের ত্রিমাত্রিক মানচিত্র আরও সূক্ষ্মভাবে তৈরি করা সম্ভব হয়েছে। এই অত্যাধুনিক প্রযুক্তিটি বৈজ্ঞানিক গবেষণাকে বিশেষ সহায়তা দেবে, বিশেষত যখন ড্যানিয়েল কে. ইনোউয়ে টেলিস্কোপ (DKIST) থেকে প্রাপ্ত তথ্য বিশ্লেষণ করা হবে। এই যুগান্তকারী গবেষণার ফলাফল 'দ্য অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল'-এ প্রকাশিত হয়েছে।

IfA-এর প্রধান গবেষক এবং ডক্টরেট প্রার্থী কাই ইয়াং এই আবিষ্কারের গুরুত্ব তুলে ধরেছেন। তিনি জানিয়েছেন, বর্তমান সময়ে এই অগ্রগতি বিশেষভাবে তাৎপর্যপূর্ণ, কারণ সূর্য এখনও মহাকাশ আবহাওয়ার এক বিশাল উৎস, যা পৃথিবীর প্রযুক্তিনির্ভর ব্যবস্থায় বড় ধরনের ব্যাঘাত ঘটাতে সক্ষম। সূর্যের চৌম্বক ক্ষেত্রই হলো সৌরশিখা এবং করোনাল মাস ইজেকশন (CME)-এর মতো বিধ্বংসী ঘটনার মূল চালিকাশক্তি। এই ঘটনাগুলি উপগ্রহ ব্যবস্থা, বিদ্যুৎ গ্রিড এবং বৈশ্বিক যোগাযোগ ব্যবস্থার জন্য মারাত্মক হুমকি সৃষ্টি করে।

ঐতিহ্যগতভাবে, সূর্যের চৌম্বক ক্ষেত্র পরিমাপের ক্ষেত্রে কিছু মৌলিক সমস্যার সম্মুখীন হতে হয়। এর মধ্যে প্রধান হলো ক্ষেত্রের দিক নির্ণয়ে অনিশ্চয়তা—অর্থাৎ ক্ষেত্রটি আমাদের দিকে মুখ করে আছে নাকি বিপরীত দিকে—তা সঠিকভাবে নির্ধারণ করা কঠিন। এছাড়াও, চৌম্বক কাঠামোগুলির প্রকৃত উচ্চতা নিরূপণেও জটিলতা দেখা দেয়। এই সীমাবদ্ধতাগুলোর কারণে নির্ভরযোগ্য পূর্বাভাসের জন্য প্রয়োজনীয় সুনির্দিষ্ট ত্রিমাত্রিক মডেল তৈরি করা দুরূহ ছিল।

এই বাধা অতিক্রম করার জন্য গবেষক দলটি 'হালেকালা ডিসঅ্যাম্বিগ্যুয়েশন ডিকোডার' (Haleakalā Disambiguation Decoder) নামে একটি মেশিন লার্নিং ব্যবস্থা তৈরি করেছে। এই অ্যালগরিদম পর্যবেক্ষণলব্ধ তথ্যকে একটি মৌলিক ভৌত নিয়মের সঙ্গে সংযুক্ত করে—তা হলো চৌম্বক ক্ষেত্র সর্বদা বদ্ধ ও অবিচ্ছিন্ন লুপ তৈরি করে। এই ভৌত সীমাবদ্ধতা ব্যবহারের ফলে এআই সিস্টেমটি ক্ষেত্রের দিক নির্ণয়ের ক্ষেত্রে বিদ্যমান ১৮০-ডিগ্রি অস্পষ্টতা দূর করতে সক্ষম হয় এবং চৌম্বক স্তরের সঠিক উচ্চতা অত্যন্ত নির্ভুলতার সঙ্গে অনুমান করতে পারে।

এই পদ্ধতির কার্যকারিতা বিভিন্ন জটিল কম্পিউটার মডেলে পরীক্ষা করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে শান্ত অঞ্চল, সক্রিয় অঞ্চল এবং সৌরকলঙ্ক। বিশেষত, হাওয়াইয়ের মাউনা কেয়ার শীর্ষে অবস্থিত DKIST টেলিস্কোপ থেকে প্রাপ্ত অতি-উচ্চ রেজোলিউশনের চিত্র বিশ্লেষণের ক্ষেত্রে এই এআই-এর উন্নত ব্যাখ্যা ক্ষমতা বিশেষভাবে মূল্যবান। 'হালেকালা ডিসঅ্যাম্বিগ্যুয়েশন ডিকোডার' ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা এখন সৌর চৌম্বকমণ্ডলের আরও নির্ভরযোগ্য ত্রিমাত্রিক মানচিত্র তৈরি করতে পারছেন এবং সৌর বায়ুমণ্ডলে ভেক্টর বৈদ্যুতিক প্রবাহ চিহ্নিত করতে পারছেন। এর ফলে শক্তিশালী সৌর বিস্ফোরণগুলোর নেপথ্যের প্রক্রিয়াগুলো আরও স্পষ্ট হচ্ছে।

মহাকাশ আবহাওয়ার পূর্বাভাসের এই নির্ভুলতা বৃদ্ধি বাস্তবিক অর্থেই গুরুত্বপূর্ণ প্রভাব ফেলবে। NOAA-এর সংশোধিত পূর্বাভাস অনুযায়ী, ২০১৯ সালের ডিসেম্বরে শুরু হওয়া বর্তমান সৌরচক্র ২৫ (Solar Cycle 25) ২০২৪ সালের নভেম্বর থেকে ২০২৬ সালের মার্চের মধ্যে তার সর্বোচ্চ কার্যকলাপ প্রদর্শন করবে। এই এআই প্রযুক্তির মাধ্যমে সৌর ঘটনার সূত্রপাত সম্পর্কে উন্নত ধারণা লাভ করা গেলে, অবকাঠামো সুরক্ষার জন্য আগাম সতর্কতা জারি করা আরও কার্যকর হবে। এই বিশাল গণনা কাজের পরিধিও উল্লেখযোগ্য; SPIn4D প্রকল্পের আওতায় NSF Cheyenne সুপারকম্পিউটারে ১০ মিলিয়নেরও বেশি প্রসেসর-ঘণ্টা ব্যবহার করে ১২০ টেরাবাইট সিমুলেটেড পর্যবেক্ষণ তৈরি করা হয়েছে।