Big Data și căutarea inteligenței extraterestre

Vânătoarea de viață inteligentă dincolo de Pământ a început ca un domeniu de nișă, cu doar câțiva cercetători care s-au luptat pentru a obține accesul la telescoapele de care aveau nevoie pentru căutarea inteligenței extraterestre (SETI). Dar în ultimul deceniu, stimulat de descoperirea lui peste 4.000 de planete în afara sistemului nostru solar, interesul pentru subiect a explodat.

Cu mai multe universități și instituții de cercetare care se implică în SETI, există mai multe telescoape ca niciodată caută tehnosemnături directe sau indirecte, care sunt indicatori ai tehnologiei precum prezența radioului valuri. Și Legea lui Moore Creșterea puterii computerului înseamnă că pot fi adunate din ce în ce mai multe date, permițând căutarea atât a unei părți mai largi a spectrului electromagnetic, cât și a unei zone mai mari a cerului.

Videoclipuri recomandate

Cu mai multe date ca niciodată despre sistemele îndepărtate și potențialul de viață acolo, am vorbit cu Andrew Siemion, directorul Centrului de Cercetare SETI Berkeley și Bernard M. Catedra Oliver pentru SETI la Institutul SETI, despre salturile și limitele în domeniul SETI posibile de noile tehnologii și ascensiunea Big Data.

Allen Telescope Array, care colectează date pentru SETISeth Shostak/Institutul SETI

Mai multe date sunt un avantaj pentru cercetători, dar cantități mari de date necesită cantități mari de analiză. SETI a folosit adesea tehnologii și abordări de ultimă oră pentru a-și alimenta căutarea ambițioasă, iar cercetătorii au acceptat interesul publicului față de subiect pentru a recrutați-i ca oameni de știință cetățeni. Oamenii de știință cetățeni au contribuit la descoperiri majore în domeniu, cum ar fi identificarea Steaua lui Tabby din datele telescopului Kepler, o stea cu luminozitate neobișnuit de fluctuantă, despre care unii au teoretizat că ar putea fi din cauza prezenței unei civilizații acolo.

„SETI este o atracție remarcabilă pentru oameni”, a spus Siemion. „Oricine se uită la cer pune întrebarea: „Există cineva acolo?” Aceasta este o întrebare foarte naturală, foarte umană. Oamenii de știință care lucrează în acest domeniu au aceeași curiozitate înnăscută față de univers ca și publicul larg. Este o remiză grozavă și o modalitate grozavă de a-i face pe oameni să se intereseze [de știință].”

În 1999, Proiectul SETI@home a invitat publicul pentru a contribui cu resurse de calcul la analiza datelor SETI într-unul dintre cele mai vechi proiecte de calcul distribuit. Această abordare a fost acum extinsă la alte domenii, cum ar fi modelarea unor părți ale galaxiei noastre și în căutarea undelor gravitaționale, iar calculul distribuit este chiar obișnuit caută un tratament pentru COVID-19.

Proiectul SETI@home a stabilit un nou standard pentru știința cetățenească și implicarea publicului în cercetarea astronomică, totuși, proiectul a fost oprit anul acesta după 20 de ani de analiză a datelor. Unul dintre motivele pentru această închidere dulce-amăruie a proiectului a fost, contra-intuitiv, că acum există de fapt prea mult date de parcurs. Telescoapele generează mai multe date decât oricând și se află de obicei în locații îndepărtate cu conexiuni la internet nu mai repede de un gigabit pe secundă. Logistica de distribuire a datelor prin astfel de conexiuni a făcut proiectul ineficient.

„Telescoapele sunt acum capabile să producă atât de multe date încât nu este posibil să se transmită acel volum de date voluntarilor”, a explicat Siemion. „Spațiul de descoperire se află în aceste fluxuri masive de date. Și pur și simplu nu este eficient să distribui mulți terabiți pe secundă voluntarilor din întreaga lume. Este mai eficient ca acea prelucrare a datelor să aibă loc la observatorul propriu-zis.”

Matricea telescopului Allen văzută din aer
Matricea telescopului Allen văzută din aerSeth Shostak/Institutul SETI

Acum, în loc de proiecte de calcul distribuite, este supravegheat un domeniu în care oamenii de știință SETI doresc să includă publicul. învățarea automată, în care oamenilor li se cere să identifice sau să grupeze caracteristicile în imagini folosind un site web de pe care pot accesa Acasă. Oamenii de știință Citizen participă în prezent la proiecte similare cu analiza poluării luminoase sau la găsiți rute de conducere pentru rover-uri pe Marte.

Această abordare ar putea fi utilă și în SETI, așa cum a descris Siemion: „Cum putem valorifica capacitatea naturală a ființelor umane de a identifica grupuri de caracteristici în imagini, pentru exemplu?" Aceasta ar putea implica solicitarea publicului să analizeze imagini ale cerului sau determinarea acestora să analizeze spectrograme, care sunt reprezentări vizuale ale radiotelescopului. date. Având datele SETI etichetate sau clasificate înseamnă că pot fi analizate mult mai eficient.

Cu toate acestea, una dintre provocările în recrutarea publicului pentru SETI este că tipurile de analize care sunt efectuate necesită adesea cunoștințe foarte specializate. Nu toată lumea are abilitățile de a analiza date complexe sau de a crea software. Din fericire, oamenii de știință cetățeni vin în multe forme diferite, de la membrul ocazional al publicului care tocmai a auzit despre o descoperire a astronomiei în știri și ar dori să ajute câteva ore pe cineva care are un loc de muncă, cum ar fi un inginer de învățare automată și dorește să-și ofere voluntar abilitățile pentru a contribui la un software proiect.

Este util să obțineți contribuții de la toți acești oameni cu seturile lor diferite de abilități. „Încercăm să ne adresăm cetățenilor de știință la multe niveluri diferite”, a spus Siemion. „Încercăm să găsim ceva pentru toată lumea, astfel încât să existe modalități pentru o mulțime de oameni diferiți cu o mulțime de niveluri diferite de experiență și expertiză tehnică de a se angaja în proiectele pe care le avem.”

Berkeley SETI, Breakthrough Listen, Institutul SETI și comunitatea GNU Radio au colaborat pentru a găzdui un hackathon la Observatorul Radio Hat Creek din California de Nord.Nathan West

Interesul pentru SETI poate fi folosit și pentru a aduce publicul în știință. O colaborare recentă între Institutul SETI și proiectul de software open-source GNU Radio își propune oferiți oamenilor oportunitatea de a învăța despre inginerie radio, procesare digitală a semnalului și radio astronomie. Achiziționând un dongle pentru aproximativ 25 de dolari, membrii publicului pot digitiza semnale radio analogice și pot procesa semnale pe computerele lor.

„GNU Radio este foarte interesant, deoarece aceste dispozitive sunt foarte ieftine și prin experimentarea cu programe definite de software. radio, oamenii pot dezvolta o mulțime de abilități foarte importante pentru tipurile de muncă pe care le facem, în special în radio SETI”, Siemion a spus. „În toate scopurile, aceste [dongle-uri] sunt o versiune micro a sistemelor de calcul digitale de un milion de dolari pe care le atașăm la radiotelescoapele.”

Acest tip de colaborare nu numai că îi învață pe oameni despre știință și inginerie, dar lărgește și grupul de informații expertiză în domeniul ingineriei radio, care poate alimenta noi tehnici și cunoștințe care vor ajuta proiectele SETI viitorul.

Grup de hackathon în fața vaselor ATA
Grup de hackathon în fața vaselor ATAArash Roshanineshat

Siemion spune că și-a dat speranță în viitorul strălucit al SETI, indicat de recenta descoperire a a potențial biomarker pentru viața pe Venus. „Este încă doar un indiciu, detectarea fosfenei, dar este un indiciu frumos”, a spus Siemion.

„Este incredibil de interesant și încurajator să vezi astfel de descoperiri și foarte motivant. Așa cum descoperirea ubicuității planetelor extrasolare a motivat căutarea vieții, cred că descoperirea unei biosemnături va duce lucrurile la un alt nivel.”

Recomandările editorilor

  • Două telescoape noi se alătură căutării inteligenței extraterestre
  • Căutând dovezi ale vieții inteligente în inima Căii Lactee

Îmbunătățește-ți stilul de viațăDigital Trends îi ajută pe cititori să țină cont de lumea rapidă a tehnologiei cu toate cele mai recente știri, recenzii distractive despre produse, editoriale perspicace și anticipări unice.