โครงงานแบบจำลองตรวจจับดาวฤกษ์จากภาพถ่าย พร้อมประมาณช่วงอายุของดาวฤกษ์ต่างๆ ในดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง โดยใช้วิธีการเปลี่ยนช่วงความยาวคลื่นของการแผ่รังสีความร้อนของดาวฤกษ์ เป็นสเปกตรัม ร่วมกับการใช้เทคนิค Redshift ในการวิเคราะห์และประมวลผลจากภาพถ่ายของดาราจักรผ่าน OpenCV คู่กับภาษา Python

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ดิถดนัย โฆษิตานราพร, ณพสัญญ์ จีระวัฒนะนนท์, ฉันทัช ออรุ่งโรจน์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

นำพงศ์ บุณยรัตพันธุ์, เกียรติศักดิ์ กสานติกรพงศา

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสาธิตสถาบันการจัดการปัญญาภิวัฒน์ (สาธิตพีไอเอ็ม)

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

วัตถุประสงค์ของ โครงงานแบบจำลองตรวจจับดาวฤกษ์จากภาพถ่าย พร้อมประมาณช่วงอายุของดาวฤกษ์ต่างๆ ในดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง โดยใช้วิธีการเปลี่ยนช่วงความยาวคลื่นของการแผ่รังสีความร้อนของดาวฤกษ์ เป็นสเปกตรัม ร่วมกับการใช้เทคนิค Redshift ในการวิเคราะห์และประมวลผลจากภาพถ่ายของดาราจักรผ่าน OpenCV คู่กับภาษา Python คือ 1) เพื่อประมาณช่วงอายุของดาวฤกษ์ โดยการใช้ปัญญาประดิษฐ์วิเคราะห์และประมวลผลเฉดสีของดาวฤกษ์จากภาพถ่ายของดาราจักรผ่าน OpenCV คู่กับภาษา Python 2) เพื่อศึกษาวิวัฒนาการของดาวฤกษ์จากภาพถ่ายของดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง ด้วยการเปรียบเทียบอายุของดาวกฤษ์ 3) เพื่อศึกษาการกระจุกตัวของดาวฤกษ์จากภาพถ่ายของดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง โดยการประมวลผลเฉดสีของดาวฤกษ์จากภาพถ่ายของดาราจักรผ่าน OpenCV คู่กับภาษา Python โดยนำรูปภาพดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง จากเว็บไซต์ขององค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) จำนวน 9 ภาพ ซึ่งแบ่งออกเป็นอย่างละ 3 ภาพของดาราจักรแต่ละประเภท ซึ่งเป็นภาพที่มีขนาดเท่ากัน ความคมชัดเท่ากัน มาทำการทดลองดังนี้ 1) วิเคราะห์สี และอุณหภูมิจากภาพถ่ายของดาราจักรทั้ง 3 ประเภท ๆ ละ 3 ภาพ ผ่าน OpenCV คู่กับภาษา Python ซึ่งจะได้เป็น 3 เฉดสี ได้แก่ สีฟ้า สีเขียว และสีแดง ซึ่งสีฟ้าจะมีอุณหภูมิมากกว่า 8,500 เคลวิน สีเขียวมีอุณหภูมิอยู่ในช่วง 8,500 – 5,700 เคลวิน และสีแดงมีอุณหภูมิน้อยกว่า 3,200 เคลวิน หลังจากนั้นโปรแกรมจะระบุช่วงอายุของดาวฤกษ์จากสีที่ได้ ซึ่งสีฟ้า มีช่วงอายุอยู่ที่ 10 ถึง 100 ล้านปี สีเขียวมีช่วงอายุอยู่ที่ 1,000 -10,000 ล้านปี และสีแดงจะมีช่วงอายุอยู่ที่ 50,000 – 200,000 ล้านปี 2) นำข้อมูลที่ได้จากการทดลองตอนที่ 1 มาศึกษาวิวัฒนาการและเปรียบเทียบช่วงอายุของดาวฤกษ์ ในดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง 3) นำข้อมูลที่ได้จากการทดลองตอนที่ 1 และ 2 มาวิเคราะห์การกระจุกตัวของดาวฤกษ์ในดาราจักรทรงรี ดาราจักรทรงกังหัน และดาราจักรไร้รูปร่าง วิธีการที่จะใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลเพื่อที่จะตอบปัญหาหรือสมมติฐานที่ตั้งไว้หรือแผนการทดสอบการใช้งานจริงของต้นแบบที่พัฒนา นำข้อมูลที่ได้มาเขียนกราฟเปรียบเทียบกับงานวิจัยที่เกี่ยวข้องผ่านโปรแกรม Excel Microsoft 365 ผลที่คาดว่าจะได้รับจากการทำโครงงานครั้งนี้ คือ ผลสรุปของข้อมูลที่ศึกษาช่วงอายุของดาวฤกษ์ ศึกษาการวิวัฒนาการของดาราจักรผ่านการศึกษาช่วงอายุของดาวฤกษ์ และศึกษาการกระจุกตัวของดาวฤกษ์แต่ละช่วงอายุในดาราจักรทั้ง 3 ประเภท จะเป็นฐานของมูลที่สำคัญในการศึกษาดาราศาสตร์ที่จะมีอีกมากในภายภาคหน้า และเป็นหลักการนำ OpenCV มาประยุกต์ใช้ในมุมมองที่แตกต่างจากที่เคยมี ซึ่งจะเป็นผลดีต่อพื้นฐานการศึกษาการเขียนโปรแกรมภาษา Python ร่วมกันกับการประมวลผลภาพผ่าน OpenCV ในระดับมัธยมศึกษา หรือระดับมหาวิทยาลัย