SETI @ home - SETI@home
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| Desenvolvedor (s) | Universidade da California, Berkeley |
|---|---|
| lançamento inicial | 17 de maio de 1999 |
| Versão estável | SETI @ home v8 ： 8.00 / 30 de dezembro de 2015
SETI @ home v8 para placa de GPU NVIDIA e AMD / ATi ： 8.12 / 19 de maio de 2016
AstroPulse v7 ： 7.00 / 07 de outubro de 2014 23 de abril de 2015 |
| Estado de Desenvolvimento | Em hibernação |
| Objetivo (s) do projeto | Descoberta de evidências de vida extraterrestre no rádio |
| Financiamento | Financiamento público e doações privadas |
| Sistema operacional |
Microsoft Windows , Linux , Android , macOS , Solaris , IBM AIX , FreeBSD , DragonflyBSD , OpenBSD , NetBSD , HP-UX , IRIX , Tru64 Unix , OS / 2 Warp , eComStation |
| Plataforma | Plataforma cruzada |
| Modelo | Computação voluntária |
| Licença | GPL |
| Usuários ativos |
 91.454 (março de 2020) |
| Total de usuários |
 1.803.163 (março de 2020) |
| Hosts ativos | 144.779 (março de 2020) |
| Total de hosts | 165.178 (março de 2020) |
| Local na rede Internet | setiathome |
SETI @ home ("SETI em casa") é um projeto do Centro de Pesquisa SETI de Berkeley para analisar sinais de rádio em busca de sinais de inteligência extraterrestre. Até março de 2020, ele era executado como um projeto de computação voluntária pública baseada na Internet que empregava a plataforma de software BOINC . É hospedado pelo Laboratório de Ciências Espaciais da Universidade da Califórnia, Berkeley , e é uma das muitas atividades realizadas como parte do esforço mundial do SETI .
O software SETI @ home foi lançado ao público em 17 de maio de 1999, tornando-se o terceiro uso em larga escala de computação distribuída pela Internet para fins de pesquisa, depois que o Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) foi lançado em 1996 e distribuído.net em 1997. Junto com MilkyWay @ home e Einstein @ home , é o terceiro grande projeto de computação desse tipo que tem como objetivo principal a investigação de fenômenos no espaço interestelar.
Em março de 2020, o projeto parou de enviar novos trabalhos para os usuários do SETI @ home, levando o aspecto de crowdsourced computing do projeto a um hiato indefinido. Na época, a equipe pretendia mudar o foco para a análise e interpretação dos dados acumulados de 20 anos. No entanto, a equipe deixou em aberto a possibilidade de, eventualmente, retomar a computação voluntária usando dados de outros radiotelescópios, como MeerKAT e FAST .
Pesquisa científica
Os dois objetivos originais do SETI @ home eram:
- para fazer um trabalho científico útil, apoiando uma análise observacional para detectar vida inteligente fora da Terra
- para provar a viabilidade e praticidade do conceito de "computação voluntária"
O segundo desses objetivos é considerado totalmente bem-sucedido. O ambiente BOINC atual , um desenvolvimento do SETI @ home original, está fornecendo suporte para muitos projetos de computação intensiva em uma ampla variedade de disciplinas.
O primeiro desses objetivos até o momento não produziu resultados conclusivos: nenhuma evidência de sinais de ETI foi mostrada por meio do SETI @ home. No entanto, a continuação em curso é baseada na suposição de que a análise observacional não é "mal posta". O restante deste artigo trata especificamente das observações / análises originais do SETI @ home. A grande maioria do céu (mais de 98%) ainda não foi pesquisada, e cada ponto no céu deve ser pesquisado muitas vezes para excluir até mesmo um subconjunto de possibilidades.
Detalhes do procedimento
O SETI @ home procura possíveis evidências de transmissões de rádio de inteligência extraterrestre usando dados observacionais do radiotelescópio de Arecibo e do Telescópio Green Bank . Os dados são coletados "nas costas" ou "passivamente" enquanto o telescópio é usado para outros programas científicos. Os dados são digitalizados, armazenados e enviados para as instalações do SETI @ home. Os dados são então analisados em pequenos pedaços de frequência e tempo, e analisados, usando software, para procurar quaisquer sinais - isto é, variações que não podem ser atribuídas a ruído e, portanto, contêm informações. Usando computação distribuída, o SETI @ home envia milhões de blocos de dados para serem analisados externamente por computadores domésticos e, em seguida, esses computadores relatam os resultados. Assim, o que parece ser um problema difícil na análise de dados é reduzido a um problema razoável com a ajuda de uma grande comunidade baseada na Internet de recursos de computador emprestados.
O software procura cinco tipos de sinais que os distinguem do ruído :
- Picos no espectro de potência
- Gaussian sobe e desce na potência de transmissão, possivelmente representando o lóbulo principal do feixe do telescópio passando por uma fonte de rádio
- Trigêmeos - três picos de energia em uma fileira
- Sinais pulsantes que possivelmente representam uma transmissão de estilo digital de banda estreita
- A autocorrelação detecta formas de onda de sinal.
Existem muitas variações sobre como um sinal ETI pode ser afetado pelo meio interestelar e pelo movimento relativo de sua origem em comparação com a Terra. O potencial "sinal" é então processado de muitas maneiras (embora não teste todos os métodos de detecção ou cenários) para garantir a maior probabilidade de distingui-lo do ruído cintilante já presente em todas as direções do espaço sideral. Por exemplo, é muito provável que outro planeta esteja se movendo a uma velocidade e aceleração em relação à Terra, e isso mudará a frequência, com o tempo, do "sinal" potencial. A verificação por meio do processamento é feita, até certo ponto, no software SETI @ home.
O processo é mais ou menos como sintonizar um rádio em vários canais e olhar para o medidor de intensidade do sinal. Se a intensidade do sinal aumentar, isso chama a atenção. Mais tecnicamente, envolve muito processamento de sinal digital, principalmente transformadas discretas de Fourier em várias taxas de chirp e durações.
Resultados
Até o momento, o projeto não confirmou a detecção de nenhum sinal de ETI . No entanto, ele identificou vários alvos candidatos (posições no céu), onde o pico de intensidade não é facilmente explicado como pontos de ruído, para análise posterior. O sinal candidato mais significativo até o momento foi anunciado em 1 de setembro de 2004, denominado fonte de rádio SHGb02 + 14a .
Embora o projeto não tenha alcançado o objetivo principal declarado de encontrar inteligência extraterrestre, ele provou para a comunidade científica que projetos de computação distribuída usando computadores conectados à Internet podem ter sucesso como uma ferramenta de análise viável e até mesmo vencer os maiores supercomputadores. No entanto, não foi demonstrado que o excesso de ordem de magnitude nos computadores usados, muitos fora de casa (a intenção original era usar de 50.000 a 100.000 computadores "domésticos"), beneficiou o projeto cientificamente. (Para mais informações, consulte § Desafios do projeto abaixo.)
O astrônomo Seth Shostak afirmou em 2004 que espera obter um sinal conclusivo e prova de contato alienígena entre 2020 e 2025, com base na equação de Drake . Isso implica que um esforço prolongado pode beneficiar o SETI @ home, apesar de sua (atual) execução de vinte anos sem sucesso na detecção de ETI.
Tecnologia
Qualquer pessoa com um computador conectado à Internet pelo menos intermitentemente foi capaz de participar do SETI @ home executando um programa gratuito que baixava e analisava dados de radiotelescópio .
Os dados observacionais foram registrados em unidades de disco rígido SATA de 2 terabytes alimentadas pelo Telescópio Arecibo em Porto Rico, cada uma contendo cerca de 2,5 dias de observações, que foram então enviadas para Berkeley . A Arecibo não tem uma conexão de Internet de banda larga , então os dados devem ser enviados por correio para Berkeley. Uma vez lá, ele é dividido em unidades de trabalho de domínio de tempo e frequência de 107 segundos de dados, ou aproximadamente 0,35 megabytes (350 kilobytes ou 350.000 bytes ), que se sobrepõem no tempo, mas não na frequência. Essas unidades de trabalho são então enviadas do servidor SETI @ home pela Internet para computadores pessoais em todo o mundo para análise.
Os dados foram mesclados em um banco de dados usando computadores SETI @ home em Berkeley. A interferência foi rejeitada e vários algoritmos de detecção de padrão foram aplicados para pesquisar os sinais mais interessantes.
O projeto usou CUDA para processamento de GPU a partir de 2015.
Em 2016, o SETI @ home começou a processar dados do projeto Breakthrough Listen .
Programas
O software de computação distribuída SETI @ home funcionava como protetor de tela ou continuamente enquanto o usuário trabalhava, aproveitando o tempo do processador que, de outra forma, não seria utilizado.
A plataforma de software inicial, agora conhecida como "SETI @ home Classic", funcionou de 17 de maio de 1999 a 15 de dezembro de 2005. Este programa só era capaz de executar SETI @ home; foi substituído por Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), que também permite aos usuários contribuir para outros projetos de computação distribuída ao mesmo tempo em que executam o SETI @ home. A plataforma BOINC também permitiu o teste de mais tipos de sinais.
A descontinuação da plataforma SETI @ home Classic tornou os computadores Macintosh mais antigos rodando o Mac OS clássico (antes de dezembro de 2001) inadequados para participar do projeto.
SETI @ home estava disponível para o console Sony PlayStation 3 .
Em 3 de maio de 2006, novas unidades de trabalho para uma nova versão do SETI @ home chamada "SETI @ home Enhanced" começaram a distribuição. Como os computadores tinham capacidade para um trabalho computacionalmente mais intensivo do que quando o projeto começou, esta nova versão era mais sensível por um fator de dois em relação aos sinais gaussianos e a alguns tipos de sinais pulsados do que o software SETI @ home (BOINC) original. Este novo aplicativo foi otimizado ao ponto em que seria executado mais rápido em algumas unidades de trabalho do que as versões anteriores. No entanto, algumas unidades de trabalho (as melhores unidades de trabalho, cientificamente falando) levariam muito mais tempo.
Além disso, algumas distribuições dos aplicativos SETI @ home foram otimizadas para um tipo específico de CPU . Eles eram chamados de "executáveis otimizados" e eram executados mais rapidamente em sistemas específicos para aquela CPU. Em 2007, a maioria desses aplicativos foi otimizada para processadores Intel e seus conjuntos de instruções correspondentes .
Os resultados do processamento de dados eram normalmente transmitidos automaticamente na próxima vez que o computador fosse conectado à Internet; ele também pode ser instruído a se conectar à Internet conforme necessário.
Estatisticas
Com mais de 5,2 milhões de participantes em todo o mundo, o projeto foi o projeto de computação distribuída com o maior número de participantes até o momento. A intenção original do SETI @ home era utilizar de 50.000 a 100.000 computadores domésticos. Desde seu lançamento em 17 de maio de 1999, o projeto registrou mais de dois milhões de anos de tempo de computação agregado. Em 26 de setembro de 2001, o SETI @ home havia realizado um total de 10 21 operações de ponto flutuante . Foi reconhecido pela edição de 2008 do Guinness World Records como o maior cálculo da história. Com mais de 145.000 computadores ativos no sistema (1,4 milhão no total) em 233 países, em 23 de junho de 2013, o SETI @ home tinha a capacidade de computar mais de 668 teraFLOPS . Para efeito de comparação, o computador Tianhe-2 , que em 23 de junho de 2013 era o supercomputador mais rápido do mundo , foi capaz de calcular 33,86 petaFLOPS (aproximadamente 50 vezes maior).
Futuro do projeto
Havia planos de obter dados do Observatório Parkes, na Austrália, para analisar o hemisfério sul. No entanto, a partir de 3 de junho de 2018, esses planos não foram mencionados no site do projeto. Outros planos incluem um gravador de dados Multi-Beam, um Near Time Persistency Checker e Astropulse (um aplicativo que usa dedispersão coerente para pesquisar sinais pulsados). O Astropulse se unirá ao SETI @ home original para detectar outras fontes, como pulsares em rotação rápida, buracos negros primordiais em explosão ou fenômenos astrofísicos ainda desconhecidos. O teste beta da versão final do lançamento público do Astropulse foi concluído em julho de 2008, e a distribuição das unidades de trabalho para máquinas de especificações mais altas, capazes de processar as unidades de trabalho mais intensivas da CPU, começou em meados de julho de 2008.
Em 31 de março de 2020, a UC Berkeley parou de enviar novos dados para os clientes do SETI @ Home processar, encerrando o esforço por enquanto. O programa afirmou que eles estavam em um ponto de "retornos decrescentes" com o processamento distribuído e precisavam colocar o esforço em hibernação enquanto processavam os resultados.
Aspecto competitivo
Os usuários do SETI @ home rapidamente começaram a competir entre si para processar o número máximo de unidades de trabalho. As equipes foram formadas para combinar os esforços de usuários individuais. A competição continuou e cresceu com a introdução do BOINC.
Como em qualquer competição, foram feitas tentativas de "trapacear" o sistema e reivindicar crédito pelo trabalho que não foi executado. Para combater as fraudes, o sistema SETI @ home envia todas as unidades de trabalho para vários computadores, um valor conhecido como "replicação inicial" (atualmente 2 ). O crédito só é concedido para cada unidade de trabalho devolvida quando um número mínimo de resultados for devolvido e os resultados coincidirem, um valor conhecido como "quorum mínimo" (atualmente 2 ). Se, devido a erros de cálculo ou trapaça ao enviar dados falsos, não houver concordância de resultados suficientes, unidades de trabalho mais idênticas são enviadas até que o quorum mínimo seja alcançado. O crédito final concedido a todas as máquinas que retornaram o resultado correto é o mesmo e é o menor dos valores reivindicados por cada máquina.
Alguns usuários instalaram e executaram o SETI @ home em computadores em seus locais de trabalho - um ato conhecido como "Borging", após a assimilação de Borg de Star Trek . Em alguns casos, os usuários do SETI @ home usaram indevidamente os recursos da empresa para obter resultados da unidade de trabalho - com pelo menos dois indivíduos sendo demitidos por executar o SETI @ home em um sistema de produção empresarial. Há um tópico no grupo de notícias alt.sci.seti que leva o título "Qualquer um disparou para o protetor de tela SETI" e foi executado a partir de 14 de setembro de 1999.
Outros usuários reúnem grandes quantidades de equipamentos em casa para criar "fazendas SETI", que normalmente consistem em uma série de computadores compostos por apenas uma placa - mãe , CPU , RAM e fonte de alimentação que são organizados em prateleiras como estações de trabalho sem disco rodando Linux ou antigo versões do Microsoft Windows "sem cabeça" (sem monitor).
Desafios
Encerramento do Observatório de Arecibo
Até 2020, o SETI @ home adquiria seus dados nas instalações do Observatório de Arecibo , operado pelo Centro Nacional de Astronomia e Ionosfera e administrado pela SRI International .
O decrescente orçamento operacional para o observatório criou uma escassez de fundos que não foi feita por outras fontes, como doadores privados, NASA , outras instituições de pesquisa estrangeiras, nem organizações privadas sem fins lucrativos como SETI @ home.
No entanto, nas visões gerais de longo prazo mantidas por muitos envolvidos com o projeto SETI, qualquer radiotelescópio utilizável poderia substituir Arecibo (que desabou parcialmente em dezembro de 2020), já que todos os sistemas SETI são portáteis e relocáveis.
Políticas de uso de computador mais restritivas nas empresas
Em um caso documentado, um indivíduo foi demitido por importar e usar explicitamente o software SETI @ home em computadores usados no estado americano de Ohio. Em outro incidente, um diretor de TI de uma escola pediu demissão depois que sua instalação supostamente custou ao distrito escolar US $ 1 milhão em custos de remoção; no entanto, outras razões para essa demissão incluíram falta de comunicação com seus superiores, não instalação de software de firewall e suposto roubo de equipamento de computador, levando um editor da ZDNet a comentar que "o absurdo da computação distribuída era simplesmente a melhor e mais óbvia desculpa que o distrito tinha para rescindir o seu contrato com justa causa ".
Em 16 de outubro de 2005, aproximadamente um terço do processamento para a versão não BOINC do software foi realizado em máquinas de trabalho ou escola. Como muitos desses computadores darão privilégios reduzidos a usuários comuns, é possível que muito disso tenha sido feito por administradores de rede .
Até certo ponto, isso pode ser compensado por uma melhor conectividade com as máquinas domésticas e pelo aumento do desempenho dos computadores domésticos, especialmente aqueles com GPUs , que também beneficiaram outros projetos de computação distribuída, como o Folding @ Home . A disseminação de dispositivos de computação móvel fornece outro grande recurso para computação distribuída. Por exemplo, em 2012, Piotr Luszczek (um ex-aluno de doutorado de Jack Dongarra ) apresentou resultados mostrando que um iPad 2 combinava com o desempenho histórico de um Cray-2 (o computador mais rápido do mundo em 1985) em um benchmark LINPACK embutido .
Financiamento
Atualmente não há financiamento do governo para a pesquisa SETI, e o financiamento privado é sempre limitado. O Laboratório de Ciências Espaciais de Berkeley encontrou maneiras de trabalhar com pequenos orçamentos, e o projeto recebeu doações que lhe permitiram ir muito além de sua duração original planejada, mas ainda tem que competir por fundos limitados com outros projetos SETI e outros projetos de ciências espaciais.
Em um apelo de 16 de dezembro de 2007 para doações, SETI @ home declarou seu atual estado modesto e pediu doações de $ 476.000 necessários para continuação em 2008.
Clientes não oficiais
Vários indivíduos e empresas fizeram alterações não oficiais na parte distribuída do software para tentar produzir resultados mais rápidos, mas isso comprometeu a integridade de todos os resultados. Como resultado, o software teve que ser atualizado para tornar mais fácil detectar essas alterações e descobrir clientes não confiáveis. O BOINC será executado em clientes não oficiais; entretanto, clientes que retornam dados diferentes e, portanto, incorretos não são permitidos, portanto, é evitado corromper o banco de dados de resultados. O BOINC depende da verificação cruzada para validar os dados, mas os clientes não confiáveis precisam ser identificados, para evitar situações em que dois deles relatam os mesmos dados inválidos e, portanto, corrompem o banco de dados. Um cliente não oficial muito popular (lunático) permite que os usuários aproveitem os recursos especiais fornecidos por seus processadores, como SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 .1 e AVX para permitir um processamento mais rápido.
Falhas de hardware e banco de dados
SETI @ home é uma base de teste para desenvolvimento não apenas do BOINC, mas de outras tecnologias de hardware e software (banco de dados). Sob cargas de processamento do SETI @ home, essas tecnologias experimentais podem ser mais desafiadoras do que o esperado, pois os bancos de dados do SETI não possuem dados contábeis e de negócios típicos ou estruturas relacionais. Os usos não tradicionais de banco de dados geralmente incorrem em maiores sobrecargas de processamento e risco de corrupção do banco de dados e falha total do banco de dados. Falhas de hardware, software e banco de dados podem (e fazem) causar quedas na participação no projeto.
O projeto teve que ser encerrado várias vezes para mudar para novos bancos de dados capazes de lidar com conjuntos de dados mais massivos. A falha de hardware provou ser uma fonte substancial de encerramentos de projetos, uma vez que a falha de hardware costuma estar associada à corrupção do banco de dados.
Veja também
Referências
Leitura adicional
- Carrigan, Richard A. Jr. (2003). "The Ultimate Hacker: Os sinais do SETI podem precisar ser descontaminados". Bioastronomy 2002: Life Between the Stars . Sociedade Astronômica do Pacífico. 213 : 519. bibcode : 2004IAUS..213..519C .
- Sample, Ian (25 de novembro de 2005). "Cientistas fiquem em guarda ..." The Guardian . Londres . Recuperado em 25 de novembro de 2005 .
- Scoles, Sarah (23 de maio de 2017). "Uma breve história do SETI @ Home" . O Atlantico.