Velká data a hledání mimozemské inteligence

Hon za inteligentním životem mimo Zemi začal jako okrajová oblast, jen s hrstkou výzkumníků, kteří se snažili získat přístup k dalekohledům, které potřebovali pro své hledání mimozemské inteligence (SETI). Ale v posledním desetiletí, podnícen objevem více než 4000 planet mimo naši sluneční soustavu, zájem o téma explodoval.

S tím, jak se do SETI zapojuje více univerzit a výzkumných institucí, existuje více dalekohledů než kdy jindy hledání přímých nebo nepřímých technologických podpisů, což jsou indikátory technologie, jako je přítomnost rádia vlny. A Moorův zákon rostoucí výkon počítače znamená, že lze shromažďovat stále více dat, což umožňuje prohledávat širší část elektromagnetického spektra i větší oblast oblohy.

Doporučená videa

Díky většímu množství dat než kdy jindy o vzdálených systémech a potenciálu tamního života jsme hovořili s Andrewem Siemionem, ředitelem Berkeley SETI Research Center a Bernard M. Oliver Chair pro SETI v SETI Institute, o skocích a hranicích v oblasti SETI, které umožňují nové technologie a vzestup Big Data.

Allen Telescope Array, který shromažďuje data pro SETISeth Shostak/Institut SETI

Více dat je pro výzkumníky přínosem, ale velké množství dat vyžaduje velké množství analýzy. SETI často využívá nejmodernější technologie a přístupy, aby podpořilo své ambiciózní hledání, a výzkumníci přijali zájem veřejnosti o toto téma. naverbovat je jako občanské vědce. Občanští vědci přispěli k významným objevům v této oblasti, jako je identifikace Tabbyina hvězda z dat dalekohledu Kepler, hvězda s neobvykle kolísavou jasností, o níž se někteří domnívali, že by mohla být způsobena přítomností tamní civilizace.

"SETI je pozoruhodným lákadlem pro lidi," řekl Siemion. „Každý, kdo se podívá na oblohu, se ptá: ‚Je tam někdo?‘ To je velmi přirozená, velmi lidská otázka. Vědci, kteří pracují v této oblasti, mají stejnou vrozenou zvědavost na vesmír jako široká veřejnost. Je to skvělé lákadlo a skvělý způsob, jak vzbudit zájem lidí [o vědu].“

V roce 1999, Projekt SETI@home pozval veřejnost přispět výpočetními zdroji k analýze dat SETI v jednom z prvních distribuovaných počítačových projektů. Tento přístup se nyní rozšířil i do dalších oborů jako např modelování částí naší galaxie a hledání gravitačních vlna distribuované výpočty se dokonce používají hledat léčbu COVID-19.

Projekt SETI@home však nastavil nový standard pro občanskou vědu a zapojení veřejnosti do astronomického výzkumu, projekt byl letos ukončen po 20 letech analýzy dat. Jedním z důvodů tohoto hořkosladkého uzavření projektu bylo, kontraintuitivně, to, že nyní skutečně existuje příliš mnoho data k pročesání. Dalekohledy generují více dat než kdy jindy a jsou obvykle ve vzdálených místech s připojením k internetu rychlostí nepřesahující gigabit za sekundu. Logistika distribuce dat přes taková spojení způsobila, že projekt byl neefektivní.

"Teleskopy jsou nyní schopny produkovat tolik dat, že není možné takový objem dat dostat k dobrovolníkům," vysvětlil Siemion. "Objevovací prostor je v těchto masivních, masivních datových tocích." A distribuovat mnoho terabitů za sekundu dobrovolníkům po celém světě prostě není efektivní. Je efektivnější, aby zpracování dat probíhalo ve skutečné observatoři.“

Allen Telescope Array při pohledu ze vzduchu
Allen Telescope Array při pohledu ze vzduchuSeth Shostak/Institut SETI

Nyní je místo projektů distribuovaných počítačů pod dohledem jedna oblast, do které chtějí vědci SETI zapojit veřejnost strojové učení, ve kterém jsou lidé požádáni, aby identifikovali nebo seskupili prvky na obrázcích pomocí webové stránky, ze které mají přístup Domov. Občanští vědci se v současnosti účastní podobných projektů jako analyzovat světelné znečištění nebo do najít jízdní trasy pro rovery na Marsu.

Tento přístup by mohl být užitečný i v SETI, jak popsal Siemion: „Jak můžeme využít přirozenou schopnost lidských bytostí identifikovat shluky prvků na obrázcích, např. příklad?" To by mohlo zahrnovat požádání veřejnosti, aby analyzovala snímky oblohy, nebo ji přimět k analýze spektrogramů, což jsou vizuální reprezentace radioteleskopu. data. Označení nebo kategorizace dat SETI znamená, že je lze analyzovat mnohem efektivněji.

Jedním z problémů při získávání veřejnosti pro SETI je však to, že druhy analýz, které se provádějí, často vyžadují vysoce specializované znalosti. Ne každý má dovednosti analyzovat složitá data nebo vytvářet software. Naštěstí občanští vědci přicházejí v mnoha různých podobách, od náhodného člena veřejnosti, který právě slyšel o astronomickém nálezu ve zprávách a rád bych na pár hodin pomohl někomu, kdo má práci jako inženýr strojového učení a chce dobrovolně nabídnout své dovednosti, aby přispěl k softwaru projekt.

Má cenu získat příspěvky od všech těchto lidí s jejich různými dovednostmi. "Snažíme se oslovit vědce z řad občanů na mnoha různých úrovních," řekl Siemion. "Snažíme se najít něco pro každého, aby existovaly způsoby, jak se do projektů, které máme, zapojit spousta různých lidí s mnoha různými úrovněmi zkušeností a technickými znalostmi."

Berkeley SETI, Breakthrough Listen, SETI Institute a komunita GNU Radio spolupracovali na pořádání hackathonu na Hat Creek Radio Observatory v severní Kalifornii.Nathan West

Zájem o SETI lze využít i k přivedení veřejnosti do vědy. Nedávná spolupráce mezi SETI Institute a open-source softwarovým projektem GNU Radio si klade za cíl dát lidem příležitost dozvědět se o radiotechnice, digitálním zpracování signálu a rádiu astronomie. Zakoupením hardwarového klíče za přibližně 25 USD mohou členové veřejnosti digitalizovat analogové rádiové signály a zpracovávat signály na svých počítačích.

„GNU Radio je velmi zajímavé, protože tato zařízení jsou velmi levná a díky experimentování se softwarově definovaná rádia si lidé mohou osvojit mnoho velmi důležitých dovedností pro druhy práce, kterou děláme, zejména v rádiu SETI,“ Siemion řekl. "Pro všechny účely jsou tyto [dongles] mikroverzí milionových digitálních počítačových systémů, které připojujeme k radioteleskopům."

Tento druh spolupráce nejen učí lidi o vědě a technice, ale také rozšiřuje okruh odborné znalosti v oblasti radiotechniky, které mohou zpětně využít nové techniky a znalosti, které pomohou projektům SETI v budoucnost.

Hackathon skupina před ATA nádobí
Hackathon skupina před ATA nádobíArash Roshanineshat

Siemion říká, že dal naději na světlou budoucnost SETI naznačenou nedávným zjištěním a potenciální biomarker pro život na Venuši. "Stále je to jen náznak, detekce fosfenů, ale je to krásný náznak," řekl Siemion.

„Je neuvěřitelně vzrušující a povzbuzující vidět takové objevy a velmi motivující. Stejně jako objev všudypřítomnosti extrasolárních planet motivoval hledání života, myslím si, že objev biosignatury posune věci ještě na jinou úroveň.“

Doporučení redakce

  • Dva nové dalekohledy se připojují k hledání mimozemské inteligence
  • Hledání důkazů o inteligentním životě v srdci Mléčné dráhy

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.