| SETI@Home | |
|---|---|
| Type | Distribueret computing |
| Udvikler | UC Berkeley |
| Interface sprog | Flersproget, inklusive russisk |
| Første udgave | 17. maj 1999 |
| Hardware platform | Cross-platform software |
| nyeste version | 7.6.22 ( 30. december 2015 ) |
| Test version | 7.2.42 ( 28. februar 2014 ) |
| Stat | Færdiggjort |
| Licens | LGPL (som en del af BOINC) |
| Internet side | setiathome.berkeley.edu |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
SETI@home (fra engelsk. Search for Extra-Terrestrial Intelligence at Home - søgningen efter ekstraterrestrial intelligens derhjemme) er et videnskabeligt non-profit frivilligt databehandlingsprojekt på BOINC - platformen , skabt af SETI Research Center ved University of California i Berkeley , ved at bruge gratis computerressourcer på frivillige computere [1] til at analysere radiosignalerne modtaget af SETI-projektet . Projektet er støttet af UC Berkeley Space Science Laboratory og er en del af SETIs verdensomspændende initiativer.
SETI@home blev først udgivet til offentligheden den 17. maj 1999 [2] [3] [4] . Det blev derefter rangeret som den tredjestørste igangværende forskning ved hjælp af distribueret databehandling over internettet, efter Mersenne Prime Search -projektet , lanceret i 1996 og støttet af distributed.net i 1997. Sammen med MilkyWay@home og Einstein@Home er dette det tredje store projekt af sin art, der udforsker interstellare fænomener som hovedmål.
I løbet af projektets 20 år er alle tilgængelige data blevet behandlet. Den 31. marts 2020 stoppede SETI@home med at sende nye opgaver til brugerne. Projektet er fastfrosset [5] [6] .
En tilgang til søgningen efter udenjordiske civilisationer , SETI Radio Searches [ 7] , bruger radioteleskoper til at søge efter smalbåndsradiosignaler fra rummet . Formentlig vil en udenjordisk civilisation bruge radiokommunikation (jordbaserede radiostationer kan fanges fra nærliggende stjernesystemer med en god modtager). Hvis der er periodisk gentagne elementer i radiosignalet, vil det ikke være svært at detektere dem ved at beregne Fourier-transformationen til optagelse fra radiomodtageren . Disse gentagne signaler formodes at være af kunstig natur, og følgelig vil deres påvisning indirekte bekræfte tilstedeværelsen af udenjordisk teknologi. Signalerne modtaget af et radioteleskop består primært af støj produceret af himmellegemer, radioelektronik, satellitter , tv-tårne og radarer . Moderne projekter for SVR (Search for Extraterrestrial Intelligence eller SETI ) i radioområdet bruger digitale teknologier til dataanalyse. Radio SETI kræver utrolig processorkraft, fordi beregning af Fourier -transformationen er en ekstremt ressourcekrævende opgave, og i dette tilfælde ganges den med en enorm mængde af indkommende information.
De to oprindelige mål for SETI@home var:
Det menes, at det andet af disse mål er blevet fuldt ud nået. I øjeblikket yder BOINC-miljøet, udviklet fra SETI@home, støtte til mange beregningsintensive projekter på tværs af en bred vifte af discipliner.
Det første af disse mål er endnu ikke nået og har ikke givet endelige resultater: ingen beviser for udenjordiske intelligenssignaler er blevet indsamlet af SETI@home . Forskningen fortsætter dog ud fra ideen om, at den anvendte observationsmetode er korrekt. Resten af denne artikel omhandler specifikt de indledende observationer og analyse af SETI@home. Langt størstedelen af himlen (over 98%) mangler endnu at blive undersøgt, og hvert punkt på himlen skal undersøges gentagne gange, hvis der er en minimal chance for at finde det ønskede signal.
SETI@home leder efter mulige beviser for radiosignaler fra udenjordisk intelligens ved hjælp af observationsdata fra Arecibo-radioteleskopet og Green Bank Telescope [8] . De nødvendige data indsamles i baggrunden, mens selve teleskoperne bruges til andre videnskabelige programmer. Dataene modtaget fra radioteleskopets feed [9] optages med høj tæthed på magnetbånd (fylder ca. et 35 GB DLT-bånd pr. dag).
Dataene opdeles derefter i små bidder efter frekvens og tid og analyseres af softwaren på jagt efter eventuelle signaler - variationer, der ikke kan tilskrives støj og derfor indeholder information. Under behandlingen opdeles dataene fra hvert bånd [10] i 33000 blokke på 1049600 bytes hver, hvilket er 1,7 sekunders optagetid fra teleskopet. Derefter konverteres 48 blokke til 256 beregningsopgaver, som sendes til mindst 1024 computere af projektdeltagere.
Ved hjælp af distribueret databehandling sender SETI@home millioner af stykker data til analyse til lokale hjemmecomputere, og derefter rapporterer disse computere resultaterne. Efter bearbejdning overføres resultaterne af projektdeltagerens computer til Space Sciences Laboratory (SSL) ved University of California, Berkeley ( USA ) ved hjælp af BOINC -softwaren .
Hver bruger af en personlig computer med adgang til internettet kan oprette forbindelse til projektet (denne tilgang giver hidtil uset computerkraft på grund af det store antal computere, der er involveret i databehandling). Det vanskelige problem med dataanalyse kommer således ned til den fornuftige brug af lånte computerressourcer ved hjælp af et stort internetfællesskab.
Softwaren leder efter fem typer signaler, der adskiller dem fra støj [11] :
Der er mange muligheder for, hvordan signalet om udenjordisk intelligens kan påvirkes af det interstellare medium, samt bevægelsen af dets oprindelseskilde i forhold til Jorden. Et potentielt "signal" behandles således på mange måder (selvom ikke absolut ved alle detektionsmetoder eller scenarier) for at give den højeste sandsynlighed for at skelne det fra den flimrende støj, der allerede er til stede i alle retninger af det ydre rum. For eksempel vil en anden planet sandsynligvis bevæge sig med en hastighed og acceleration i forhold til Jorden, og dette vil ændre frekvensen af det potentielle "signal". Kontrol af dette ved at behandle "signalet" udføres i et vist omfang af SETI@home.
Processen minder lidt om at indstille en radio til forskellige kanaler, men du skal se på signalstyrkemåleren. Hvis signalstyrken stiger, tiltrækker det opmærksomhed. Teknisk set involverer det en masse digital signalbehandling, for det meste diskrete Fourier-transformationer med forskellig lineær frekvensmodulation.
I tidligere SETI Radio Searches [12] projekter blev specialiserede supercomputere installeret på radioteleskoper brugt til at analysere en enorm mængde indkommende information . I 1994 [13 ] foreslog David Gedy fra UC Berkeley SERENDIP -programmet [14] [15] brugen af en virtuel supercomputer bestående af et stort antal internetaktiverede pc'er og organiserede SETI@home-projektet for at teste denne idé. Den videnskabelige plan udviklet af David Gedy og Craig Kasnoff fra Seattle blev præsenteret på den femte internationale konference om bioastronomi i juli 1996 [16] .
Projektet er primært finansieret af Planetary Society , en non-profit organisation dedikeret til udforskningen af solsystemet og søgen efter udenjordisk intelligens. The Planetary Society er hovedsponsor for SETI@home. Donationer fra projektdeltagere [19] og gratis overførsel af udstyr fra sponsorer yder også et stort bidrag. Derudover er der økonomiske indtægter fra salg af varer med projektattributter [20] .
Klientsoftwaren er open source [21] ( GNU General Public License ), og enhver interesseret deltager i projektet kan bidrage ikke kun til beregningerne, men også til udvikling og test af softwaren. Derfor er klientsoftware tilgængelig til de fleste af de populære operativsystemer og CPU- typer .
Pr . 17. december 2012 er projektet det mest populære på BOINC platformen [22] - det samlede antal projektdeltagere er mere end 1,4 millioner [23] . Pr. 25. marts 2012 indtog projektet den femte position med hensyn til mængden af beregninger pr. dag med et resultat på 1,6 peta flops bag Folding@home , PrimeGrid , DistRTGen og MilkyWay@home .
Resultaterne bruges også til at studere andre astronomiske objekter [24] .
En yderligere fortsættelse og tilføjelse til SETI@Home-projektet er AstroPulse (Beta)-projektet [25] ( astronomisk forskning ).
AstroPulse (Beta) har klienter [26] til GNU/Linux (inklusive 64-bit versioner) og Microsoft Windows .
Den 27. januar 2009 blev oprettelsen af et nyt open source-projekt [27] [28] - setiQuest [29] annonceret . Det forventes at være baseret på SETI@Home-kildekoderne, som skulle frigives til fællesskabet under en åben licens i andet kvartal af 2010 .
Kun få usædvanlige radiosignaler er blevet identificeret for hovedmålet , den mest berømte af dem er SHGb02+14a radiosignalet . SETI@home viste dog det videnskabelige samfund, at distribuerede computerprojekter ved hjælp af computere forbundet til internettet kan være et effektivt analyseværktøj, der endda overgår nogle af verdens bedste supercomputere [30] [31] .
I juli 2008 blev et relateret projekt , Astropulse , lanceret på SETI@home platformen , mere fokuseret på at identificere andre kilder til radiosignaler, såsom primordiale sorte huller , hurtigt roterende pulsarer og endnu ukendte astrofysiske fænomener [32] .
Det er blevet foreslået, at en måde at opdage hurtige radioudbrud kunne være at bruge projekter som SETI@home og deres dataarkiver [33] .
Projektet har visse levedygtighedsproblemer.
For ethvert langsigtet projekt er der faktorer, der kan føre til dets færdiggørelse. Nogle af dem er beskrevet nedenfor.
SETI@home modtog sine data fra Arecibo Observatory, der drives af National Astronomical and Ionospheric Center og drives af SRI International .
Faldet i driftsbudgettet for observatoriet skabte et finansieringsgab, der ikke blev udfyldt fra kilder som private donorer, NASA , andre oversøiske forskningsinstitutioner og private non-profit organisationer såsom SETI@home. Den 10. august 2020 blev teleskopets spejl alvorligt beskadiget af et knækket kabel, der sprængte et hul omkring 30 meter langt. Den 7. november 2020 knækkede et af teleskopets vigtigste stålstøttekabler og knækkede en del af spejlet. Den 19. november 2020 annoncerede National Science Foundation lukningen af hovedradioteleskopet ved Arecibo Observatory. Den 1. december 2020 kollapsede radioteleskopet som følge af slid på den bærende struktur.
Men på lang sigt vil ethvert brugbart radioteleskop for mange af SETI-projektets deltagere kunne overtage Arecibos funktioner, da alle projektets systemer kan flyttes geografisk.
Da projektet blev lanceret første gang, var der få alternativer til at overføre computertid til forskningsprojekter. Men i dag er der mange andre projekter, der konkurrerer om denne gang.
I et dokumenteret tilfælde blev en person fyret for eksplicit at have importeret og brugt SETI@home-software på computere brugt til staten Ohio [34] .
Der er i øjeblikket ingen offentlig finansiering til SETI-forskning, og privat finansiering er altid begrænset. Berkeley Space Science Lab har fundet måder at arbejde med små budgetter, og projektet har modtaget donationer, så det kan vokse langt ud over dets oprindelige planlagte varighed, men det skal stadig konkurrere om begrænsede midler med andre SETI og andre rumvidenskabelige projekter.
I en SETI@home-donationserklæring den 16. september 2007 blev offentligheden informeret om de beskedne midler, projektet støttes af, og opfordret til at rejse den donation på $476.000, der er nødvendig for at fortsætte aktiviteterne i 2008.
En række enkeltpersoner og virksomheder har foretaget uformelle ændringer af den distribuerede del af softwaren for at forsøge at opnå hurtigere resultater, men dette har kompromitteret integriteten af alle resultater [35] . Som følge heraf skulle softwaren opdateres for at gøre det nemmere at opdage sådanne ændringer og opdage upålidelige klienter. BOINC vil køre på uofficielle kunder; klienter, der returnerer forskellige og derfor ukorrekte data, er dog ikke tilladt, og dette forhindrer korruption af resultatdatabasen. BOINC er afhængig af krydsvalidering for at validere dataene [36] , mens klienter, der ikke er tillid til, skal identificeres for at undgå situationer, hvor to af dem rapporterer de samme ugyldige data og derfor korrumperer databasen. En meget populær uofficiel klient (vanvittig) giver brugerne mulighed for at bruge specielle funktioner leveret af deres processorer såsom SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1 og AVX for at give hurtigere behandling. Den eneste ulempe ved dette er, at hvis brugeren vælger funktioner, som deres processor eller processorer ikke understøtter, øges chancerne for dårlige resultater og nedbrud markant. Gratis værktøjer (såsom CPU-Z) kan fortælle brugerne, hvilke funktioner der understøttes af deres processorer.
SETI@home er i dag en testplads for videreudvikling af ikke kun BOINC, men også andre hardware- og softwareteknologier. I betragtning af SETI@homes arbejdsbelastning kan disse eksperimentelle teknologier være mere komplekse end forventet, fordi SETI-databaserne ikke har typiske legitimationsoplysninger og forretningsdata eller lignende strukturer. Brug af ikke-typiske databaser resulterer ofte i høje behandlingsomkostninger og risiko for databasekorruption, hvis den går ned. Hardware-, software- og databasefejl kan (og gør) få projektdeltagelse til at kollapse.
Projektet måtte lukkes flere gange for at migrere til nye databaser, der kunne håndtere større datasæt. En hardwarefejl kan være en væsentlig årsag til at afslutte et projekt, da en sådan fejl ofte kombineres med databasekorruption.
| Frivillige computerprojekter | |
|---|---|
| Astronomi |
|
| Biologi og medicin |
|
| kognitive |
|
| Klima |
|
| Matematik |
|
| Fysisk og teknisk |
|
| Multifunktionel |
|
| Andet |
|
| Hjælpeprogrammer |
|