Содержание
Проект SETI@home Калифорнийского университета в Беркли, один из самых значительных гражданских научных проектов конца 20-го века, привел к поиску разумной жизни на компьютерах. Он еще не нашел то, к чему стремился, но надежда все еще есть.
Изображения Getty / Иллюстрация звонка
Поделитесь этой историей
Поделитесь всеми вариантами совместного доступа для: Домашнего телефона E.T.
Примерно в то время, когда в 1997 году вышел фильм «Контакт», Кевин Д., сотрудник государственной службы ИТ-поддержки и закупок в Торонто, увидел на техническом новостном сайте уведомление о программном обеспечении, которое разрабатывалось исследователями Калифорнийского университета в Беркли. Ученые интересовались SETI, поиском внеземного разума и любезностью Контакта, как и Кевин Д. Момент, когда он услышал о программе, которая в конечном итоге будет называться SETI @home, был не таким драматичным, как изображение доктора Джоди Фостер. Элеонора Эрроуэй обнаружила послание, отправленное через всю Вселенную, но это окажет большое влияние на следующие два десятилетия его жизни. Это также ознаменовало начало продуктивного и беспрецедентного проекта в области гражданской науки, который продолжается сегодня, спустя 20 лет после его запуска в мае 1999 года.
Кевин Д. стремился стать ученым, как только научился читать, но финансовые трудности вынудили его бросить университет, что положило конец этой мечте. «Я, вероятно, мог бы пойти на студенческие ссуды и несколько лет есть рамен, но я больше не был в правильном настроении», — говорит он. «SETI@home и другие проекты распределенных вычислений прекрасно удовлетворили эту потребность, позволив мне внести вклад в науку в масштабах, которые были бы невообразимы всего несколько десятилетий назад».
SETI@home был детищем аспиранта Калифорнийского университета в Беркли по имени Дэвид Геди, который придумал концепцию использования персональных компьютеров в научных целях в 1995 году. «Это был момент, когда многие домашние компьютеры были в Интернете», — говорит ученый-исследователь из Беркли Дэвид Андерсон, советник по аспирантуре Gedye и соучредитель SETI @ home. «Также момент, когда персональные компьютеры становились достаточно быстрыми, чтобы они потенциально могли выполнять вычисление чисел в научных целях».
Гедье полагал, что использование компьютеров для обработки данных, записанных радиотелескопами, в поисках сигналов, посылаемых разумной внеземной жизнью, будет как привлекательным для общественности, так и продемонстрирует потенциал участия общественности в повышении вычислительной мощности научного сообщества. Он и Андерсон объединили усилия с несколькими партнерами в области астрономии и SETI, включая Эрика Корпелу, нынешнего директора SETI@home, и Дэна Вертимера, главного научного сотрудника Исследовательского центра SETI в Беркли. Вертимер был ветераном SETI, который охотился за инопланетной жизнью с 1970-х годов и курировал программу SERENDIP, которая опирается на наблюдения, которые уже проводят радиоастрономы, и просматривает результаты в поисках доказательств того, что инопланетянин звонит нам домой. SERENDIP предоставил начинающему SETI@home данные из почтенной обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, в которой до 2016 года находился крупнейший в мире радиотелескоп с одной апертурой.
Получив 50 000 долларов от Планетарного общества и 10 000 долларов от компании, поддерживаемой соучредителем Microsoft и энтузиастом SETI Полом Алленом, Корпела и Андерсон начали разрабатывать программное обеспечение, которое разделяло бы эти данные на части, которые можно было бы распространять на персональные компьютеры, обрабатывать и отправлять обратно в Беркли для дальнейшего анализа. К весне 99 года SETI@home был готов к запуску, несмотря на трудности с его совместимостью со всеми типами компьютеров и работой с широкополосным интернетом. Но его создатели не были готовы к излиянию общественного интереса, который распространялся из уст в уста и постами на форумах и сайтах, таких как Slashdot.
«Самой большой проблемой были не люди на коммутируемых соединениях», — вспоминает Корпела. «Это было просто огромное количество людей, которые были заинтересованы в SETI@home. Когда мы запускали SETI@home, мы планировали или думали, что, возможно, сможем заинтересовать в этом 10 000 человек. В тот день, когда мы его включили, у нас появилось около полумиллиона человек «.
В 1999 году общедоступная часть Интернета была достаточно новой, чтобы распространение вирусов было почти неизвестным явлением. Но Корпела говорит, что в течение месяца или двух SETI@home привлек пару миллионов активных пользователей, которые перегружали скромное оборудование, лежащее в основе проекта, вызывая частые сбои. «Мы планировали запускать наши серверы с небольшого настольного компьютера», — говорит Корпела. «На самом деле это не сработало». Sun Microsystems вмешалась, чтобы пожертвовать более мощное оборудование, и пользователи SETI@ home помогли постоянно недофинансируемой программе покрыть расходы на пропускную способность, которая в то время была дорогой. В 1999 году, говорит Корпела, Berkely платил 600 долларов в месяц за каждый мегабит в секунду, а SETI@home поглощал около 25.
С положительной стороны, рост вычислительной мощности был сразу же очевиден. «Основное преимущество обработки SETI@home заключается в том, что она повышает чувствительность примерно в 10 раз», – говорит Корпела. «Таким образом, мы можем обнаружить сигнал, который в 10 раз меньше, чем мы могли бы, просто используя приборы, доступные на радиотелескопе».
По мере распространения SETI@home несколько его наиболее ревностных помощников столкнулись с рабочими местами, на которых они его установили, что создатели программы советовали пользователям не делать без разрешения. В 2001 году 16 сотрудников Управления долины Теннесси получили выговор за установку программного обеспечения на свои офисные компьютеры. (Я знаю это чувство; моя мама была недовольна расходами на электроэнергию, которые, по ее утверждению, я несу, когда она заметила заставку на моем собственном компьютере начала 2000-х годов.) В 2002 году компьютерному технику Дэвиду Маковену были предъявлены уголовные обвинения, и в конечном итоге он получил испытательный срок, когда установил SETI @ home в Техническом колледже ДеКалба в Атланте. А в 2009 году администратор сетевых систем Брэд Неслучовски потерял работу после установки SETI@home на тысячах компьютеров в школьном округе Аризоны. (Неслучовский, или «НЕЗ», по-прежнему занимает 17-е место в таблице лидеров SETI@ home за все время обработки данных.) Корпела сделал несколько наблюдений SETI @ home в дикой природе, в том числе на кассовых аппаратах в торговых точках и, однажды, на общедоступном компьютере на базе ВВС (которая не была Зоной 51).
За прошедшие десятилетия база пользователей SETI@home сократилась до 100 000-150 000 человек, в среднем на человека приходится два компьютера и от шести до восьми процессоров. Но компьютеры остальных участников в сотни или тысячи раз мощнее, чем они были в 1999 году. «Когда мы начинали, мы спроектировали наши рабочие блоки — наши блоки данных, передаваемые людям, — так, чтобы обычный компьютер мог завершить вычисления примерно за неделю, а текущий графический процессор сделает это за пару минут», — говорит Корпела. SETI@home теперь доступен через приложение для Android, которым пользуются около 12 000 участников, и даже смартфоны превосходят настольные компьютеры начала века по скорости обработки.
Программное обеспечение SETI@home эволюционировало вместе с оборудованием, на котором оно размещено. В первые годы программа работала как заставка, которая служила нескольким целям. Во-первых, заставки были популярны, поэтому программное обеспечение удовлетворяло потребность. Во-вторых, графические представления деятельности программы питали научное любопытство пользователей и убеждали их в том, что программа работает так, как задумано. И в-третьих, он функционировал как леденец для глаз, который развлекал пользователей и привлекал внимание любого, кто находился в пределах видимости. Теперь, когда заставки вышли из моды, и все больше людей предпочитают выключать свои мониторы или компьютеры, когда они не используются для экономии энергии, Андерсон говорит: «Мы как бы перешли от модели заставки к модели просто невидимого запуска в фоновом режиме, пока вы находитесь за компьютером».
Недостаток оригинального программного обеспечения SETI@home привел к гораздо более значительным изменениям — и, косвенно, к величайшему наследию SETI@home, по крайней мере, до сих пор. В первоначальной форме программы логика обработки сигналов и код, который обрабатывал отображение заставки, а также прием и передачу данных, представляли собой пакетную сделку. «Каждый раз, когда мы хотели изменить алгоритмы, изменить научную часть, нам приходилось заставлять всех наших пользователей загружать и устанавливать новую программу», — говорит Андерсон. «И тогда мы теряли бы часть наших пользователей каждый раз, когда мы это делали».
Решение заключалось в отделении научной части от части распределенных вычислений путем создания платформы, которая могла бы обновлять алгоритм без необходимости переустановки. Еще лучше то, что эта платформа может выступать в качестве канала для любого числа альтернативных распределенных вычислений. В 2002 году Андерсон создал и выпустил эту систему, которую он назвал Berkeley Open Infrastructure для сетевых вычислений, или BOINC.
SETI@home, который мигрировал в BOINC в 2005 году, до сих пор не достиг своей основной цели: обнаружить разумную инопланетную жизнь. Но он преуспел в своей второстепенной цели — продемонстрировать жизнеспособность распределенных вычислений. Другие исследователи подражали этой модели, и BOINC, который финансируется главным образом Национальным научным фондом, в настоящее время является домом для 38 активных проектов, которые занимаются полезной наукой, включая изучение болезней и определение лекарств, которые могли бы бороться с раком, моделирование изменения климата и поиск таких явлений, как пульсары и гравитационные волны. Исследования, проведенные проектами на базе BOINC, привели к появлению 150 научных работ (и подсчету), а коллективная вычислительная мощность сети — около 27 петафлопс — делает ее более мощной, чем все, кроме четырех отдельных суперкомпьютеров в мире. Андерсон, который считает, что добровольческие вычисления все еще недостаточно используются научным сообществом, говорит, что они особенно «хорошо подходят для общей области физического моделирования, где у вас есть программы, имитирующие физическую реальность, которая масштабируется от атомарного уровня до всей Вселенной».
Другими словами, небо — это не предел.
Для исследователей SETI пространство за пределами неба хранило свои секреты в тайне. Современные эксперименты SETI начались в 1960 году, когда астроном Фрэнк Дрейк (известный как уравнение Дрейка) просканировал две близлежащие солнцеподобные звезды на наличие сигналов разумного происхождения. Поиски Дрейка, конечно же, ни к чему не привели, дав лишь ложный сигнал, который, как оказалось, исходил от военного проекта. Это задало тон на следующие несколько десятилетий: за одним хорошо известным необъяснимым исключением, каждый кандидат на доказательство разумной жизни привел к нашему собственному виду.
«Трудно быть слишком взволнованным, потому что мы обнаруживаем множество признаков интеллекта, и все это человеческий интеллект», — говорит Корпела, добавляя: «Если мы действительно видим что-то интересное, это случается так часто, что мы не можем по-настоящему взволноваться, пока не посмотрим на это в течение нескольких недель, а затем неизменно оказывается, что это совсем не интересно».
Подпишитесь на рассылку The Ringer
Корпела не обескуражен тем, что десятилетний поиск не привел к жизни. Наши радиотелескопы все еще имеют скромные размеры, и для обнаружения сигнала потребовалось бы, чтобы инопланетяне постоянно направляли на нас телескопы, а это значит, что инопланетянам нужно было бы знать, что мы здесь. Поскольку человеческие радиопередачи начались всего столетие или около того назад, любая жизнь, находящаяся дальше, чем в 100 световых годах, не могла бы знать, что мы здесь. И любая жизнь на расстоянии более 50 световых лет еще не успела бы отправить сообщение обратно на Землю.
Вселенная настолько огромна, что неудачи наших первых слабых попыток найти жизнь едва ли уменьшают вероятность того, что жизнь будет найдена. Корпела оценивает шансы найти реальный сигнал примерно в 1 процент в год, что означает 50/50 шансов на успех в следующем столетии. «До того, как появился SETI@home, мы смотрели на одну каплю воды в океане», — говорит Корпела. «И с тех пор, как появился SETI @ home, мы посмотрели примерно на маленький стакан воды из океана….Нам еще предстоит просеять целый океан на предмет инопланетян».
Сообщество SETI пытается более эффективно просеивать. В 2016 году Исследовательский центр SETI в Беркли начал исследование Breakthrough Listen, которое пока является наиболее полным обзором неба. Этот проект генерирует так много данных, что SETI@ home обрабатывает только 1 процент от них. Андерсон также, по оценкам, через шесть месяцев завершит проект под названием Nebula, который, по его словам, «в основном является второй половиной SETI @home».
В течение первых 20 лет SETI@home анализировал данные, чтобы идентифицировать вспышки энергии на определенных частотах. Однако многие из этих вспышек вызваны радиочастотными помехами или шумом, созданным человеком. Nebula будет решать сложную задачу фильтрации помех от радаров, мобильных телефонов и других устройств, уменьшая количество ложных срабатываний. Он также примет вызов, как говорит Андерсон, «просматривая эту огромную базу данных мгновенных сигналов и идентифицируя те, которые потенциально повторяются» — маяки, которые поступают из одного и того же места в небе в течение длительного периода, потенциально указывая на внеземного отправителя.
Даже если Туманность ничего не найдет, Андерсон надеется, что она установит, что если есть значимый сигнал, он должен быть ниже определенной силы. «В некотором смысле это отрицательный результат, но это, по крайней мере, доказывает, что мы сделали то, что никто не должен возвращаться и делать снова», — говорит он. Это подтолкнуло бы область вперед, даже если, как язвительно замечает Корпела, «Никто не получит Нобелевскую премию за то, что ничего не нашел».
Существует несколько способов отследить E.T. Институт SETI, некоммерческая исследовательская группа, не связанная с Центром Беркли, использует мониторинг в режиме реального времени: вместо того, чтобы тратить время на телескопы других астрономов, Институт SETI напрямую управляет радиотелескопами. Когда он улавливает сигнал, он может немедленно исследовать его, переориентируя телескоп, чтобы увидеть, действительно ли сигнал межзвездный или это всего лишь помехи, маскирующиеся под реальную сделку. Сет Шостак, старший астроном Института SETI, говорит: «Мы хотели проследить за сигналами немедленно, в течение минуты, потому что вы не хотите рисковать, ну, это был маяк, а потом инопланетянину стало скучно или он вышел на обед или кто знает что, а затем выключил их передатчик, направил его куда-то еще».
Это предпочтение быстрой реакции связано с одним компромиссом: Институт SETI не может изучать сигналы с той же глубиной, что SETI @ home может через недели или месяцы после этого факта. «Мы должны принять решение, какие сигнатуры сигналов лучше всего искать», — говорит Шостак. «И они могут искать их в более широком диапазоне, потому что у них есть все время в мире и большая вычислительная мощность в мире».
Двусторонний подход делает группы взаимодополняющими. Шостак говорит, что его часто спрашивают, помог ли ему SETI@home. «Конечно, самый простой ответ — нет, потому что это не наш проект», — говорит он. «Но это неправда. Это все равно что спросить астронома в 1980-х годах: «Эй, Карл Саган тебе помогает?» И, конечно, если этот парень не будет работать с Карлом Саганом, он скажет «нет». Но на самом деле Карл Саган помог ему, потому что Карл Саган повысил интерес к области астрономии…. SETI@home сделал почти то же самое для SETI».
Тем не менее, эта область сталкивается с финансовыми трудностями. Конгресс отменил программу SETI НАСА в 1993 году, и некоммерческие организации, которые воспользовались этой слабостью, всегда ищут финансирование в дополнение к инопланетной жизни. Научный сотрудник Института SETI Джон Ричардс говорит, что SETI @ home «хорошо справляется с имеющимися у него ресурсами, но ему нужно расти», добавив: «Я бы поддержал крупную финансовую инициативу». Ричардс отмечает, что даже если бы новые компании облачных вычислений могли воспроизвести возможности SETI @ home, они не смогли бы воспроизвести PR-ценность публичной части поиска.
Спустя 20 лет ажиотаж вокруг SETI@home пошел на убыль. Программное обеспечение в настоящее время является источником ностальгии по 90-м годам, но, как и многие действия 90-х, оно не имело успеха в 21 веке, если не считать появления BOINC. «Если бы мы попытались сделать сообщение вирусным сейчас, это было бы: «О, SETI @ home, я помню это», — говорит Корпела. «И люди просто проигнорировали бы это и не зарегистрировались бы заново».
Тем не менее, поддержка некоторых лояльных пользователей никогда не ослабевала. Кевин Д. (он же «мистер Кевви») установил SETI@home в месяц его запуска, и с тех пор его участие не ослабевает. Он занимает 14-е место в таблице лидеров за все время, впечатляющее место, учитывая, что некоторые из записей впереди него соответствуют учреждениям, в которых задействовано гораздо больше машин. Теперь, когда двое его сыновей выросли и переехали, он, его жена и его кошка делят «уютную до предела» двухкомнатную квартиру с 11 устройствами, работающими под управлением SETI @ home: семь настольных компьютеров Linux, один рабочий стол Windows и три телефона на Android.
Кевин Д. — универсальный источник энергии SETI @ home: он помогал организовывать сбор средств, делал соответствующие пожертвования, модерировал форумы и добросовестно обновлял свое оборудование. Три пятых его текущего вклада в обработку данных приходится на флагман его SETI@home fleet, рабочий стол Linux, который он недавно усилил четырьмя графическими процессорами с жидкостным охлаждением. Несмотря на то, что он выполняет более сложный анализ, чем требовало программное обеспечение десятилетия назад, этот компьютер выполняет рабочие единицы примерно в 3600 раз быстрее, чем ПК, который он использовал для запуска SETI @ home в начале 2000-х годов, когда он сделал снимок экрана ниже.
Как и следовало ожидать, учитывая его преданность делу, Кевин Д. разочарован тем, что SETI иногда отвергают как несерьезную науку. Например, когда директор школы Аризоны Дениз Бердвелл объявила об отставке Неслучовски в 2009 году, она сказала: «Мы поддерживаем образовательные исследования, и мы, безусловно, поддержали бы исследования рака; однако, как образовательное учреждение, мы не можем поддерживать поиск E.T.».
Что поддерживает Кевина Д., так это его идеалистическое видение того, что могло бы произойти, если бы была обнаружена разумная жизнь внеземного происхождения, что, по его мнению, может стать самым важным событием в истории человечества. «Наконец-то мы стали бы более сплоченными как один человеческий вид», — говорит он. «Независимо от того, чем мы отличаемся даже от самых непохожих людей на Земле, они будут отличаться от нас всего лишь в тысячную раз больше, чем любой разумный инопланетянин. Возможно, тогда наступит день, когда называть другого человека «чужим» будет социально неприемлемо».
Персонаж Фостера в истории Сагана для контакта, вдохновившей Кевина Д., был основан на докторе Джилл Тартер, соучредителе Института SETI и почетном председателе по исследованиям SETI. Тартер ценит роль SETI@home в расширении участия общественности в науке. «Без сомнения, SETI @ home разместил на карте гражданскую науку с распределенной конкуренцией», — говорит она.
Тартер по-прежнему неравнодушен к подходу Института SETI. «Я предпочитаю анализировать поступающие данные как можно ближе к реальному времени, чтобы немедленно следить за ними», — говорит она. «С другой стороны, SETI@home проводит огромное количество времени в небе на определенных частотах, но с задержкой анализа. Мы узнаем, какая стратегия была лучшей, когда один из нас добьется успеха».
https://www.theringer.com/tech/2019/5/24/18637942/seti-home-aliens-citizen-science-extraterrestrial-life-20th-anniversary
Загрузка...
