SETI @ home

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
SETI @ home
software
O captură de ecran a software-ului SETI @ home
O captură de ecran a software-ului SETI @ home
Tip Calcul distribuit
Dezvoltator Universitatea din California, Berkeley
Data primei versiuni 17 mai 1999
Ultima versiune 7.6.22 (30 decembrie 2015)
Sistem de operare Microsoft Windows
Linux
macOS
SPARC
Solaris
Licență GPL
( licență gratuită )
Site-ul web setiathome.ssl.berkeley.edu
Editați datele pe Wikidata · Manual

SETI @ home („SETI la domiciliu”) este un proiect de calcul distribuit voluntar care folosește calculatoare conectate la internet găzduit de Laboratorul de Științe Spațiale de la Universitatea din California, Berkeley , SUA . SETI înseamnă Search for Extra-Terrestrial Intelligence și scopul său este pentru a analiza semnale radio pentru semne deinteligență extraterestră . Aceasta este una dintre numeroasele activități întreprinse în proiectul SETI . Software-ul SETI @ home a fost lansat publicului la 17 mai 1999 .

În trecut, a fost proiectul de calcul distribuit cu cel mai mare număr de participanți și a fost recunoscut de Cartea Recordurilor Guinness ca fiind cel mai mare calcul din istorie.

La 3 martie 2020, a fost anunțată întreruperea, până la sfârșitul lunii, a furnizării de date de „calcul” către participanții la proiect din cauza imposibilității, de către cercetători, de a gestiona faza de analiză a datelor generate prin calculul distribuit [1] .

Cercetare științifică

Cele două obiective originale ale SETI @ home sunt:

  1. Efectuați cercetări științifice utile susținând analiza observațională pentru a detecta viața inteligentă în afara Pământului.
  2. Demonstrați fezabilitatea și practicabilitatea conceptului de calcul voluntar.

Al doilea dintre aceste obiective este în general considerat a fi atins. Actualul mediu BOINC , o dezvoltare a setului original SETI @ home, oferă suport pentru multe proiecte cu calcul intensiv într-o gamă largă de discipline. Primul dintre aceste obiective, pe de altă parte, nu a fost atins în prezent: nu au fost detectate semne evidente ale vieții inteligente extraterestre prin SETI @ home. Cu toate acestea, analiza observațională este încă în desfășurare.

SETI @ home caută posibile dovezi ale transmisiilor radio din inteligența extraterestră folosind datele de observație de la radiotelescopul Arecibo . Datele sunt colectate în timp ce telescopul este utilizat pentru alte programe științifice. Datele sunt apoi digitalizate, stocate și trimise către serverele SETI @ home. Ulterior, datele sunt împărțite în bucăți mici în frecvență și timp și sunt analizate datorită software-ului pentru a căuta semnale (adică variațiile de semnal care nu pot fi atribuite zgomotului și care conțin informații). Punctul esențial al SETI @ home este ca fiecare bucată de date să fie analizată, printre milioanele de blocuri rezultate, de către computerele voluntarilor și apoi să aibă înapoi rezultatul analizei. În acest fel, ceea ce pare a fi o problemă foarte dificilă în ceea ce privește analiza datelor se reduce la o problemă mult mai rezonabilă cu ajutorul unei comunități numeroase de voluntari.

Software-ul caută patru tipuri de semnale care se disting de zgomot :

  • Vârfuri în spectrul de putere .
  • Oscilații gaussiene ale puterii de transmisie, care ar putea reprezenta antena care trece peste sursa radio.
  • Triplete - trei vârfuri de putere consecutive.
  • Impulsuri reprezentând, eventual, o transmisie în bandă îngustă în stil digital.

Există multe moduri în care un semnal ETI (inteligență extraterestră) poate fi afectat de mediul interstelar și de mișcarea relativă a originii sale, față de Pământ. Semnalul potențial este, prin urmare, transformat într-o serie de moduri de a asigura probabilitatea maximă de a-l distinge de zgomotul prezent în spațiu. De exemplu, o altă planetă este foarte probabil să se miște cu o viteză și o accelerație relativă la pământ, iar acest lucru va schimba frecvența, în timp, a „semnalului” potențial. Acest tip de verificare este realizat parțial de software-ul SETI @ home.

Procesul de procesare este un pic ca și reglarea radioului pe diferite canale, privind la contorul de putere al semnalului. Dacă puterea semnalului crește, merită atenție. Mai tehnic, aceasta implică o cantitate semnificativă de procesare a semnalului digital. Aceste calcule constau în cea mai mare parte din transformate Fourier discrete , diverse rată de chirp și durate.

Tehnologie

Oricine are un computer conectat la internet poate participa la SETI @ home rulând un software gratuit care descarcă și analizează date de pe radiotelescop . Datele de observație sunt stocate pe 36 de benzi gigabyte la Observatorul Arecibo din Puerto Rico, fiecare conținând 15,5 ore de observații care sunt trimise la Berkeley. Arecibo nu are o conexiune în bandă largă, astfel încât datele trebuie mai întâi trimise prin poștă către Berkeley. Odată ajunsi acolo, acestea sunt împărțite atât în ​​domenii de timp cât și de frecvență în unități de lucru de 107 secunde de date, sau aproximativ 0,35 MB, care se suprapun în timp, dar nu în frecvență. Aceste unități de lucru sunt apoi trimise de pe serverele SETI @ home prin internet către computerele personale din întreaga lume pentru analiză. Software-ul de analiză poate căuta semnale cu aproximativ o zecime din puterea necesară în investigațiile anterioare, deoarece folosește un algoritm de calcul intensiv numit integrare coerentă, pe care nimeni altcineva nu a avut puterea de calcul pentru a-l implementa. Datele sunt îmbinate într-o bază de date folosind computerele SETI @ home din Berkeley. Interferența este eliminată și se aplică diferiți algoritmi pentru a căuta cele mai interesante semnale.

Datorită sondajelor de cercetare Breakthrough Initiatives , lansate în 2015, Seti @ Home are acces și la date de la alte radiotelescoape, cum ar fi Banca Verde .

Software

Software-ul de calcul distribuit SETI @ home poate fi rulat atât ca screensaver, cât și continuu în timp ce utilizatorul se află la locul de muncă, folosind o putere de procesare care altfel ar fi neutilizată. Prima platformă software, numită acum „SETI @ home Classic”, a fost utilizată în perioada 17 mai 1999 - 15 decembrie 2005. Acest program v-a permis doar să rulați SETI @ home; a fost înlocuit de Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), care permite utilizatorilor să contribuie la alte proiecte de calcul distribuite în timp ce rulează SETI @ home. Întreruperea utilizării platformei SETI @ home Classic a făcut ca computerele Macintosh mai vechi să utilizeze versiuni pre- Mac OS X ca sistem de operare nepotrivite pentru participarea la proiect. La 3 mai 2006, au fost lansate noi unități de lucru pentru o nouă versiune a SETI @ home numită „SETI @ home Enhanced”. Deoarece computerele au în prezent mai multă putere de calcul decât atunci când a început proiectul, această nouă versiune este mai sensibilă cu un factor de doi pentru semnalele Gauss și alte tipuri de impulsuri decât software-ul original SETI @ home (BOINC). Această nouă aplicație a fost optimizată pentru a fi mai rapidă pe unele unități de lucru decât versiunile anterioare. Cu toate acestea, unele unități de lucru (cele mai bune, științific vorbind) vor fi semnificativ mai lungi.

În plus, unele distribuții ale aplicațiilor SETI @ home au fost optimizate prin extensii precum SSEx sau AVX și sunt mai rapide pe sistemele care acceptă acest tip de extensie. Un al doilea software adoptat de proiect este Astropulse , folosit pentru detectarea altor surse, cum ar fi pulsarii la viteze de rotație ridicate, explozii primordiale ale găurilor negre sau fenomene astrofizice necunoscute încă. Distribuirea unităților de lucru folosind Astropulse a început la mijlocul lunii iulie 2008 pentru computerele cu capacitate de calcul mai mare.

GPU

Seti @ home a fost unul dintre primele proiecte care au folosit gpu (plăcile video) ale voluntarilor prin intermediul unui client atât Cuda, cât și OpenCL : acest lucru a permis o creștere exponențială a puterii de calcul disponibile.

Android

De câțiva ani încoace, proiectul a acceptat și calculul pe dispozitive Android (cum ar fi smartphone-uri și tablete) și pe dispozitive all-in-one (cum ar fi Raspberry). Puterea mică de calcul pusă la dispoziție individual de aceste dispozitive este compensată de numărul mare de dispozitive în sine și de costul redus al acestora, comparativ cu un computer complet.

Statistici

Cu peste 5,2 milioane de participanți în întreaga lume, SETI @ home se remarcă drept proiectul de calcul distribuit cu cei mai mulți participanți în prezent. De la lansarea sa pe 17 mai 1999, proiectul a dezvoltat peste 2 milioane de ani de procesare. Începând cu 26 septembrie 2001, a efectuat un total de 10 21 operațiuni în virgulă mobilă . După cum sa menționat anterior, este recunoscut de Guinness World Records ca fiind cel mai mare calcul din istorie. Cu mai mult de 152˙832 calculatoare active în 234 de țări, începând cu 12 noiembrie 2017 SETI @ home are capacitatea de calcul de 994 TeraFLOPS . Ca o comparație, în TOP500 , acesta ar fi poziționat în jurul poziției 120.

Aspect competitiv

Utilizatorii SETI @ home au început în scurt timp să concureze cu alții în ceea ce privește numărul de unități de lucru finalizate. Echipele au fost create pentru a combina eforturile mai multor utilizatori individuali. Competiția a continuat și s-a extins odată cu introducerea BOINC. La fel ca în orice competiție, au fost detectate încercări de a înșela sistemul prin acordarea de credite pentru munca care nu a fost efectuată niciodată. Pentru a combate această înșelăciune , sistemul SETI @ home trimite fiecare unitate de lucru la mai multe computere, o valoare cunoscută sub numele de „replicare inițială”. Creditele se acordă numai atunci când sunt returnate toate unitățile de lucru egale odată ce numărul minim de accesări este returnat și numărul de accesări atinge o valoare cunoscută sub numele de „cvorum minim” (2) [ neclar ] . Dacă, din cauza înșelăciunii (prezentarea datelor „false”) sau a erorilor de calcul, rezultatele nu se potrivesc, unitățile de lucru identice sunt trimise spre procesare altor utilizatori, până la atingerea cvorumului minim. Creditele finale acordate tuturor mașinilor care trimit un rezultat corect sunt aceleași și sunt egale cu cel mai mic număr de credite solicitate de fiecare mașină. Creditele solicitate de fiecare mașină pentru aceeași unitate de lucru variază adesea din cauza diferențelor foarte mici în aritmetica în virgulă mobilă a diferitelor procesoare. Unii utilizatori au instalat și rulează SETI @ home pe computere la locul de muncă (un act cunoscut sub numele de „borging”, din asimilarea Borg din Star Trek ). În unele cazuri, utilizatorii SETI @ home au folosit abuziv resursele companiei pentru a câștiga unități de lucru și există cel puțin două cazuri de concedieri pentru că au rulat SETI @ home în sistemul de producție al companiei. Alți utilizatori, pe de altă parte, acumulează cantități mari de computere împreună pentru a crea adevărate „ ferme SETI ”, care constau de obicei în gruparea unui număr mare de computere formate doar din placă de bază , CPU , RAM și sursă de alimentare , dispuse pe rafturi, care efectuează calculul pe platforme Linux sau versiuni mai vechi de Windows .

Amenințări pentru proiect

Ca orice proiect de lungă durată, există factori care pot determina eșecul acestuia. Unele dintre acestea sunt ilustrate mai jos:

Posibilă închidere a observatorului Arecibo

Din punct de vedere istoric, SETI @ home a obținut întotdeauna date de la observatorul Arecibo, o facilitate administrată de Astronomia Națională de la Centrul Ionosphere și administrată de Universitatea Cornell . Bugetul în scădere pentru observator a cauzat o penurie de fonduri care nu au fost strânse de alte surse, cum ar fi donatorii privați, NASA , alte instituții de cercetare străine sau organizațiile private non-profit, cum ar fi SETI. Fundația Națională pentru Științe a stabilit închiderea în 2011 fără fonduri și, prin urmare, fluxul de date pentru SETI @ home va înceta și în această situație, dar fondurile suplimentare au permis continuarea proiectului.

În anii următori, NSF, de asemenea , ca urmare a reducerii utilității vasului, a redus drastic [2] fondurile către Arecibo și alte structuri, luând în considerare investițiile viitoare, cum ar fi Large Synoptic Survey Telescope .

Funcționarea radiotelescopului a încetat în noiembrie 2020, din cauza pagubelor cauzate de un cutremur din ianuarie 2020 și a eșecurilor structurale ulterioare, până la prăbușirea părții suspendate a structurii la 1 decembrie 2020.

Proiecte de calcul distribuite alternative

Când a fost lansat proiectul, existau puține modalități alternative de a dona timp de procesare proiectelor de cercetare. Cu toate acestea, există acum multe alte proiecte care concurează pentru aceste resurse.

Finanțare

În prezent, nu există finanțare guvernamentală pentru cercetarea SETI, iar finanțarea privată este întotdeauna limitată. Laboratorul de științe spațiale Berkeley a găsit o modalitate de a lucra doar cu un buget mic, iar proiectul a primit donații care au depășit cu mult durata de viață inițială, dar totuși proiectul trebuie să concureze pentru fonduri limitate cu alte proiecte de știință spațială. Strângerile de fonduri sunt lansate anual pentru a ajuta proiectul să suporte costurile de trai ale echipamentelor de cercetare.

Clienți neoficiali

Multe persoane și companii au făcut modificări neoficiale în partea distribuită a software-ului pentru a încerca să obțină rezultate mai rapid, dar acest lucru a compromis integritatea tuturor rezultatelor. Ca urmare, software-ul a trebuit să fie actualizat pentru a facilita detectarea unor astfel de modificări și pentru a descoperi clienți care nu au încredere. Acest lucru înseamnă că nu sunt acceptați clienții care returnează date diferite și, prin urmare, incorecte, evitând astfel coruperea bazei de date cu rezultate. BOINC se bazează pe verificarea încrucișată pentru a valida datele, dar clienții care nu au încredere trebuie identificați pentru a evita situația în care doi dintre ei returnează aceleași date nevalide și astfel corupă baza de date. Unele dintre caracteristicile introduse de clienți neoficiali (cum ar fi, de exemplu, utilizarea extensiilor SSE ), au fost apoi adoptate de aplicațiile oficiale și sunt încă în uz astăzi.

Rezultate

Deși proiectul nu a detectat niciun semnal ETI, a identificat multe ținte candidate (locații pe cer), unde vârfurile de intensitate nu sunt ușor de explicat ca zgomot, pentru o analiză ulterioară. Cel mai semnificativ semnal de candidat a fost anunțat la 1 septembrie 2004 și numit Radio Source SHGb02 + 14a . Astronomul Seth Shostak a spus în 2004 că se așteaptă să obțină un semnal și dovezi concludente ale contactului extraterestru între 2020 și 2025, pe baza ecuației Drake . Acest lucru implică faptul că efortul prelungit poate aduce beneficii SETI @ home, în ciuda anilor de activitate nereușită în detectarea semnalelor ETI. În timp ce proiectul nu și-a atins obiectivul de a găsi inteligență extraterestră, sa dovedit comunității științifice că proiectele de calcul distribuite pot fi binevenite ca un instrument analitic valoros, depășind deseori cele mai mari supercomputere.

Cantitatea mare de date colectate, pe de altă parte, a făcut posibilă efectuarea de cercetări științifice privind, de exemplu, radiația cosmică de fond a universului sau catalogarea obiectelor stelare.

Notă

  • Carrigan, Richard A., Jr. (2003). „Ultimul hacker: Semnalele SETI trebuie să fie decontaminate”. Societatea Astronomică din Pacific: 519.
  • Eșantion, Ian (2005). „ Oamenii de știință să fie de gardă ... ”. Cartea Recordurilor. Gardianul. Adus 25.11.2005.
  1. ^ SETI @ home oprește căutarea vieții extraterestre , în punto-informatico.it , 4 martie 2020. Adus pe 4 martie 2020 .
  2. ^ (EN) Facilități AST - Evaluări de mediu - Observatorul Arecibo (PDF), pe nsf.gov. Adus de 26 noiembrie 2017.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=SETI@home&oldid=121811193 ”