Сарны дуранчид дэлхийтэй төстэй хэмжээ, бүтэц, температуртай гаригуудыг хайх сонирхолтой байдаг. Эдгээр гаригуудыг дэлхийтэй адил, эсвэл 'дэлхий хэлбэрийн гаригууд' гэж нэрлэдэг. Гэвч энэ зорилгод хүрэхэд олон сорилтууд бий. Жижиг, чулуурхаг гаригуудыг олох нь хэцүү байдаг, учир нь одоогийн гаригийн хайлт хийдэг аргачлалууд нь ихэвчлэн хиймэл том гаригуудыг л анхаардаг. Мөн дэлхийтэй адил температуртай гаригтай болохын тулд, тухайн гариг нь өөрийн одноос ижил зайд тойрох ёстой бөгөөд энэ нь дэлхий нарны орбитод 365 хоногийн хугацаанд эргэн тойрноо тойрдогтой адил юм. Энэ нь астрономичдын хувьд, ганц одны дэргэд дэлхий хэлбэрийн гаригийг олох гэж оролдож байгаа бол дурангаа нэг жилээс дээш хугацаагаар хянах шаардлагатай болдог учраас шинэ саад бэрхшээл үүсгэдэг.

Сарны дуран ашиглах хугацааг хэмнэхийн тулд, шинжлэх ухаанчид анхааралтай судлахад тохиромжтой оддыг олж авах шинэ арга замыг хайж байна. Нэг баг астрономичид гаригийн системийн ажиглагдах шинж чанарууд нь дэлхий хэлбэрийн гаригуудын оршин тогтнохыг зааж өгч болох уу гэдгийг судалсан. Тэд гаригийн систем дэх мэдэгдэж буй гаригуудын зохион байгуулалт, масс, радиус, хамгийн ойрын гариг нь одноос хэр зайд байгаа зэргийг ашиглан дэлхий хэлбэрийн гаригийн оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглах боломжтой гэж олж мэдсэн.

Тэгээд, баг нь машин сургалтын технологи хэрхэн энэ үүргийг гүйцэтгэж чадахыг туршжээ. Тэд дэлхий хэлбэрийн гаригтай болон гариггүй гаригийн системийн дээжийн багцыг үүсгэхийг эхлүүлсэн. Астрономичид одоогоор 5000 орчим оддын дэргэд тойрон эргэлдэж буй экзопланетийг олсон бөгөөд энэ нь машин сургалтын хөтөлбөрийг сургахад хэт бага хэмжээний дээж болдог. Тиймээс, баг нь гаригуудын үүсэлд зориулсан тоон загвар болох Берн загварыг ашиглан 3 багц гаригийн системийг үүсгэх арга хэмжээ авсан.

Берн загвар нь 600 метрийн буюу 2000 футын диаметртэй 20 ширхэг тоосны бүлэглэлээс эхэлдэг. Эдгээр бүлэглэл нь 20 сая жилийн хугацаанд гаригуудыг бүрдүүлэхийн тулд хийн болон тоосыг хуримтлуулдаг. Дараа нь гаригийн систем нь 10 тэрбум жилийн хугацаанд хөгжиж, астрономичдын өгөгдөлд оруулсан синтетик гаригийн системийн төгсгөлийг бий болгодог. Тэд энэ загварыг ашиглан нарны хэмжээтэй одтой 24,365 систем, нарны хэмжээний хагастай одтой 14,559 систем, нарны хэмжээний тавин хувийн одтой 14,958 системийг бүрдүүлсэн. Тэд эдгээр бүх бүлэглэлийг 2 дэд бүлэгт хувааж, нэг бүлэг нь дэлхий хэлбэрийн гаригтай, нөгөө бүлэг нь дэлхий хэлбэрийн гариггүй байв.

Эдгээр томоохон өгөгдлийн багцуудаар, баг нь машин сургалтын техникийн нэг болох Random Forest загварыг ашиглан гаригийн системүүдийг дэлхий хэлбэрийн гаригтай эсвэл үгүй хоёроор ангилах боломжтой эсэхийг шалгасан. Random Forest загварт бүх гарц нь үнэн эсвэл худал байдаг бөгөөд программын янз бүрийн хэсгүүд, 'мод' гэж нэрлэгддэг, нийт сургалтын өгөгдлийн багцын янз бүрийн дэд хэсгүүдэд шийдвэр гаргадаг. Баг нь гаригийн систем нь 1 буюу түүнээс дээш дэлхий хэлбэрийн гаригтай байх магадлалтай гэж үзвэл, Random Forest-д ингэж 'үнэн' гэж тооцохоор шийджээ. Судлаачид алгоритмаа үнэн зөв байдлыг шалгахын тулд 'нарийн оноо' гэж нэрлэгддэг үзүүлэлтийг ашиглан туршсан.

Тэд Random Forest загварыг синтетик гаригийн систем бүрийн тодорхой хүчин зүйлс дээр үндэслэн шийдвэр гаргах аргаар тохируулсан. Эдгээр хүчин зүйлс нь астрономичид жинхэнэ амьдралд байгаа системийг судлахаар хүлээн авах боломжтой гаригуудын зохион байгуулалт, систем дэх гаригуудын тоо, систем дэх дэлхийн массын 100 дахин том гаригуудын тоо, ододтой хамгийн ойрын гаригийн хэмжээ болон одноос зай зэрэг багтжээ. Баг нь синтетик гаригийн системийн 80% -ийг сургалтын өгөгдөл болгон ашиглаж, үлдсэн 20% -ийг дуусгасан алгоритмыг анхны туршилтаа хийхэд зарцуулсан.

Баг нь Random Forest загвар нь дэлхий хэлбэрийн гариг аль системд оршин байдаг эсэхийг 0.99 нарийн онооны үнэлгээгээр урьдчилан таамаглаж чадсан, энэ нь тэд зөв системийг 99% -ийн үнэн зөвтэйгаар тодорхойлсон гэсэн үг юм. Энэ амжилтын дараа тэд 1567 одтой жишиг хэмжээний үнэлгээг хийсэн, эдгээр одод нь хоёроос дээш гаригтай байх нь батлагдсан. Эдгээрийн 44 нь дэлхий хэлбэрийн гаригтай байж болохын тулд алгоритмынхаа шалгуурыг давсан байна. Баг нь энэ дэд хэсгийн ихэнх системүүд дэлхий хэлбэрийн гариг байх үед эвдэрч мууддаггүй гэж дүгнэжээ.

Баг нь тэдний загвар нь дэлхий хэлбэрийн гаригийн нэр дэвшигч оддыг тодорхойлоход туслах боломжтой гэж дүгнэсэн боловч анхаарах зүйлс байгааг илэрхийлсэн. Нэг нь тэдний сургалтын өгөгдөл одоогоор хязгаарлагдмал хэвээр байв, учир нь синтетик гаригийн системийг бий болгоход их хугацаа, хэцүү төсөв шаарддаг. Гэвч, илүү том анхаарал болгох зүйл нь тэд Берн загвар нь гаригийн үүсэлд үнэн зөвөөр загварчилж байна гэж таамагласан явдал юм. Тэд ирээдүйн онолын ажилд энэ загварыг нягтлах шаардлагатай гэж санал болгосон.