SETI@hogar
Proyecto de computación voluntaria basado en BOINC que busca señales de inteligencia extraterrestre

SETI@hogar
protector de pantalla con fondo personalizado
Desarrollador(es)Universidad de California, Berkeley
Lanzamiento inicial17 de mayo de 1999 ( 17 de mayo de 1999 )
Versión estableSETI@home v8: 8.00 / 30 de diciembre de 2015 ; hace 8 años ( 30-12-2015 )

SETI@home v8 para tarjetas GPU NVIDIA y AMD / ATi : 8.12/ 19 de mayo de 2016 ; hace 8 años AstroPulse v7: 7.00/ 7 de octubre de 2014 ; hace 10 años
 ( 19-05-2016 )

 ( 07-10-2014 )

AstroPulse v7 para tarjetas GPU nVidia y AMD/ATi: 7.10/
23 de abril de 2015 ; hace 9 años ( 23-04-2015 )
Estado de desarrolloEn hibernación
Objetivo(s) del proyectoDescubrimiento de evidencias radiofónicas de vida extraterrestre
FondosFinanciación pública y donaciones privadas
Sistema operativoMicrosoft Windows , Linux , Android , macOS , Solaris , [1]
IBM AIX , FreeBSD , DragonflyBSD , OpenBSD , NetBSD , HP-UX , IRIX , Tru64 Unix , OS/2 Warp , eComStation [2]
PlataformaMultiplataforma
TipoComputación voluntaria
LicenciaLicencia pública general [3]
Usuarios activosDisminuir91.454 (marzo de 2020) [4]
Total de usuariosAumentar1.803.163 (marzo de 2020) [4]
Hosts activos144.779 (marzo de 2020) [4]
Total de anfitriones165.178 (marzo de 2020) [4]
Sitio websetiathome.berkeley.edu

SETI@home ("SETI at home") es un proyecto del Centro de Investigación SETI de Berkeley para analizar señales de radio con el objetivo de buscar señales de inteligencia extraterrestre . Hasta marzo de 2020, se desarrolló como un proyecto informático voluntario público basado en Internet que empleaba la plataforma de software BOINC . Está alojado en el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley , y es una de las muchas actividades que se llevan a cabo como parte del esfuerzo mundial SETI .

El software SETI@home fue lanzado al público el 17 de mayo de 1999, [5] [6] [7] [8] convirtiéndose en el tercer uso a gran escala de la computación voluntaria a través de Internet con fines de investigación, después de que se lanzara Great Internet Mersenne Prime Search (GIMPS) en 1996 y distributed.net en 1997. Junto con MilkyWay@home y Einstein@home , es el tercer gran proyecto informático de este tipo que tiene como propósito principal la investigación de fenómenos en el espacio interestelar.

En marzo de 2020, el proyecto dejó de enviar nuevos trabajos a los usuarios de SETI@home, lo que puso fin al aspecto de computación colaborativa del proyecto. [9] En ese momento, el equipo tenía la intención de trasladar el enfoque al análisis e interpretación de los 20 años de datos acumulados. Sin embargo, el equipo dejó abierta la posibilidad de reanudar eventualmente la computación voluntaria utilizando datos de otros radiotelescopios, como MeerKAT y FAST . [10]

A partir de noviembre de 2021, el equipo científico ha analizado los datos y eliminado las señales ruidosas ( interferencia de radiofrecuencia ) utilizando la herramienta Nebula que desarrollaron y elegirá los 100 multipletes con mayor puntuación para ser observados utilizando el Telescopio Esférico de Apertura de Quinientos Metros , al que se les han concedido 24 horas de tiempo de observación. [11]

Investigación científica

Los dos objetivos originales de SETI@home eran:

  • Realizar un trabajo científico útil apoyando un análisis observacional para detectar vida inteligente fuera de la Tierra [12]
  • Para demostrar la viabilidad y la viabilidad del concepto de "computación voluntaria" [13]

Se considera que el segundo de estos objetivos se ha logrado por completo. El entorno BOINC actual , una evolución del SETI@home original, está proporcionando soporte para muchos proyectos de gran intensidad computacional en una amplia gama de disciplinas.

El primero de estos objetivos no ha dado hasta la fecha resultados concluyentes: no se ha demostrado ninguna evidencia de señales ETI a través de SETI@home. Sin embargo, la continuación actual se basa en la suposición de que el análisis observacional no está "mal planteado". El resto de este artículo trata específicamente de las observaciones y análisis originales de SETI@home. La gran mayoría del cielo (más del 98%) aún no ha sido estudiada, y cada punto del cielo debe ser estudiado muchas veces para excluir incluso un subconjunto de posibilidades.

Detalles del procedimiento

SETI@home busca posibles pruebas de transmisiones de radio de inteligencia extraterrestre utilizando datos de observación del radiotelescopio de Arecibo y del Telescopio Green Bank . [14] Los datos se toman "a cuestas" o "pasivamente" mientras el telescopio se utiliza para otros programas científicos. Los datos se digitalizan, se almacenan y se envían a la instalación de SETI@home. A continuación, se los analiza en pequeños fragmentos en frecuencia y tiempo, y se los analiza mediante software para buscar señales, es decir, variaciones que no se pueden atribuir al ruido y, por lo tanto, contienen información. Mediante la computación voluntaria, SETI@home envía los millones de fragmentos de datos para que sean analizados fuera del sitio por computadoras domésticas y luego esas computadoras informen los resultados. De este modo, lo que parece un problema difícil en el análisis de datos se reduce a uno razonable con la ayuda de una gran comunidad basada en Internet de recursos informáticos prestados.

El software busca cinco tipos de señales que las distinguen del ruido : [15]

Existen muchas variaciones sobre cómo una señal ETI puede verse afectada por el medio interestelar y por el movimiento relativo de su origen en comparación con la Tierra. La "señal" potencial se procesa de muchas maneras (aunque no se prueban todos los métodos de detección ni todos los escenarios) para garantizar la mayor probabilidad de distinguirla del ruido centelleante que ya está presente en todas las direcciones del espacio exterior. Por ejemplo, es muy probable que otro planeta se esté moviendo a una velocidad y aceleración con respecto a la Tierra, y eso cambiará la frecuencia, con el tiempo, de la "señal" potencial. La comprobación de esto a través del procesamiento se realiza, hasta cierto punto, en el software SETI@home.

El proceso es similar a sintonizar una radio en varios canales y mirar el medidor de intensidad de la señal. Si la intensidad de la señal aumenta, eso llama la atención. En términos más técnicos, implica mucho procesamiento de señales digitales, principalmente transformadas de Fourier discretas a distintas frecuencias y duraciones de chirridos .

Resultados

Hasta la fecha, el proyecto no ha confirmado la detección de ninguna señal ETI . Sin embargo, ha identificado varios objetivos candidatos (posiciones en el cielo), donde el pico de intensidad no se explica fácilmente como puntos de ruido, [16] para un análisis posterior. La señal candidata más significativa hasta la fecha se anunció el 1 de septiembre de 2004, denominada fuente de radio SHGb02+14a .

Aunque el proyecto no ha alcanzado el objetivo principal declarado de encontrar inteligencia extraterrestre, ha demostrado a la comunidad científica que los proyectos de computación voluntarios que utilizan computadoras conectadas a Internet pueden tener éxito como una herramienta de análisis viable, e incluso superar a las supercomputadoras más grandes. [17] [ verificación fallida ] Sin embargo, no se ha demostrado que el exceso de orden de magnitud en las computadoras utilizadas, muchas fuera del hogar (la intención original era utilizar entre 50.000 y 100.000 computadoras "domésticas"), [18] haya beneficiado al proyecto científicamente. (Para más información sobre esto, consulte el § Desafíos a continuación.)

El astrónomo Seth Shostak afirmó en 2004 que espera obtener una señal concluyente y una prueba de contacto extraterrestre entre 2020 y 2025, basándose en la ecuación de Drake . [19] Esto implica que un esfuerzo prolongado puede beneficiar a SETI@home, a pesar de sus (actuales) veinte años de funcionamiento sin éxito en la detección de ETI.

Tecnología

Cualquier persona con una computadora conectada a Internet, al menos intermitentemente, pudo participar en SETI@home ejecutando un programa gratuito que descargaba y analizaba datos del radiotelescopio .

Los datos de observación se registraron en unidades de disco duro SATA de 2 terabytes alimentadas desde el Telescopio de Arecibo en Puerto Rico, cada una con alrededor de 2,5 días de observaciones, que luego se enviaron a Berkeley . [20] Arecibo no tiene una conexión a Internet de banda ancha , por lo que los datos deben ir por correo postal a Berkeley. [21] Una vez allí, se dividen en unidades de trabajo de dominio de tiempo y frecuencia de 107 segundos de datos, [22] o aproximadamente 0,35 megabytes (350 kilobytes o 350.000 bytes ), que se superponen en el tiempo pero no en la frecuencia. [20] Estas unidades de trabajo se envían luego desde el servidor SETI@home a través de Internet a computadoras personales de todo el mundo para analizarlas.

Los datos se fusionaron en una base de datos mediante computadoras SETI@home en Berkeley. Se descartaron las interferencias y se aplicaron varios algoritmos de detección de patrones para buscar las señales más interesantes.

El proyecto utilizó CUDA para el procesamiento de GPU a partir de 2015. [23]

En 2016, SETI@home comenzó a procesar datos del proyecto Breakthrough Listen . [24]

Software

El administrador de BOINC trabajando en el proyecto SETI@home (v 7.6.22)
Captura de pantalla del protector de pantalla clásico de SETI@home (v3.07)

El software informático voluntario SETI@home se ejecutaba como protector de pantalla o de forma continua mientras el usuario trabajaba, aprovechando el tiempo del procesador que de otro modo no se utilizaría.

La plataforma de software inicial, ahora denominada "SETI@home Classic", funcionó desde el 17 de mayo de 1999 hasta el 15 de diciembre de 2005. Este programa sólo era capaz de ejecutar SETI@home; fue reemplazado por Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), que también permite a los usuarios contribuir a otros proyectos informáticos voluntarios al mismo tiempo que ejecuta SETI@home. La plataforma BOINC también permitió realizar pruebas para más tipos de señales.

La discontinuación de la plataforma SETI@home Classic hizo que las computadoras Macintosh más antiguas que ejecutaban el sistema operativo Mac OS clásico (anterior a diciembre de 2001) no fueran adecuadas para participar en el proyecto.

SETI@home estaba disponible para la consola Sony PlayStation 3. [25]

El 3 de mayo de 2006, comenzaron a distribuirse nuevas unidades de trabajo para una nueva versión de SETI@home llamada "SETI@home Enhanced". Dado que las computadoras tenían la capacidad para realizar un trabajo computacional más intensivo que cuando comenzó el proyecto, esta nueva versión era dos veces más sensible a las señales gaussianas y a algunos tipos de señales pulsadas que el software original de SETI@home (BOINC). Esta nueva aplicación había sido optimizada hasta el punto en que se ejecutaría más rápido en algunas unidades de trabajo que las versiones anteriores. Sin embargo, algunas unidades de trabajo (las mejores unidades de trabajo, científicamente hablando) tardarían significativamente más.

Además, algunas distribuciones de las aplicaciones SETI@home fueron optimizadas para un tipo particular de CPU . Se las denominó "ejecutables optimizados" y se descubrió que funcionaban más rápido en sistemas específicos para esa CPU. A partir de 2007 [actualizar], la mayoría de estas aplicaciones fueron optimizadas para procesadores Intel y sus conjuntos de instrucciones correspondientes . [26]

Los resultados del procesamiento de datos normalmente se transmitían automáticamente cuando el ordenador se conectaba nuevamente a Internet; también se le podía ordenar que se conectara a Internet según fuera necesario.

Estadística

Con más de 5,2 millones de participantes en todo el mundo, el proyecto fue el proyecto de computación voluntaria con más participantes hasta la fecha [ ¿cuándo? ] . La intención original de SETI@home era utilizar entre 50 000 y 100 000 computadoras domésticas. [18] Desde su lanzamiento el 17 de mayo de 1999, el proyecto ha registrado más de dos millones de años de tiempo de computación agregado. [ ¿a fecha? ] El 26 de septiembre de 2001, SETI@home había realizado un total de 10 21 operaciones de punto flotante . Fue reconocido por la edición de 2008 de los Récords Mundiales Guinness como el cálculo más grande de la historia. [27] Con más de 145 000 computadoras activas en el sistema (1,4 millones en total) en 233 países, al 23 de junio de 2013 [actualizar], SETI@home tenía la capacidad de calcular más de 668 teraFLOPS . [28] A modo de comparación, la computadora Tianhe-2 , que al 23 de junio de 2013 era la supercomputadora más rápida[actualizar] del mundo , era capaz de calcular 33,86 petaFLOPS (aproximadamente 50 veces más).

Proyecto futuro

Había planes para obtener datos del Observatorio Parkes en Australia para analizar el hemisferio sur. [29] Sin embargo, a partir del 3 de junio de 2018 [actualizar], estos planes no se mencionaron en el sitio web del proyecto. Otros planes incluyen un registrador de datos de múltiples haces, un verificador de persistencia de tiempo cercano y Astropulse (una aplicación que utiliza la desdispersión coherente para buscar señales pulsadas). [30] Astropulse se asociará con el SETI@home original para detectar otras fuentes, como púlsares que giran rápidamente, agujeros negros primordiales en explosión o fenómenos astrofísicos aún desconocidos. [31] Las pruebas beta de la versión final de lanzamiento público de Astropulse se completaron en julio de 2008, y la distribución de unidades de trabajo a máquinas de especificaciones superiores capaces de procesar las unidades de trabajo más intensivas en CPU comenzó a mediados de julio de 2008.

El 31 de marzo de 2020, la Universidad de California en Berkeley dejó de enviar nuevos datos para que los procesaran los clientes de SETI@Home, lo que puso fin a la iniciativa por el momento. El programa declaró que se encontraban en un punto de "rendimientos decrecientes" con el procesamiento voluntario y que necesitaban poner el esfuerzo en hibernación mientras procesaban los resultados. [32]

Aspecto competitivo

Los usuarios de SETI@home rápidamente comenzaron a competir entre sí para procesar la mayor cantidad de unidades de trabajo. Se formaron equipos para combinar los esfuerzos de los usuarios individuales. La competencia continuó y se hizo más grande con la introducción de BOINC.

Como en cualquier competición, se han hecho intentos de "engañar" al sistema y reclamar el crédito por el trabajo que no se ha realizado. Para combatir los engaños, el sistema SETI@home envía cada unidad de trabajo a múltiples computadoras, un valor conocido como "réplica inicial" (actualmente 2 ). El crédito solo se otorga por cada unidad de trabajo devuelta una vez que se ha devuelto un número mínimo de resultados y los resultados coinciden, un valor conocido como "quórum mínimo" (actualmente 2 ). Si, debido a errores de cálculo o a engaños al enviar datos falsos, no hay suficientes resultados coincidentes, se envían más unidades de trabajo idénticas hasta que se puede alcanzar el quórum mínimo. El crédito final otorgado a todas las máquinas que devolvieron el resultado correcto es el mismo y es el menor de los valores reclamados por cada máquina.

Algunos usuarios han instalado y ejecutado SETI@home en computadoras de sus lugares de trabajo; un acto conocido como "Borging", en honor a los Borg de Star Trek , impulsados ​​por la asimilación . En algunos casos, los usuarios de SETI@home han hecho un mal uso de los recursos de la empresa para obtener resultados de unidades de trabajo, y al menos dos personas fueron despedidas por ejecutar SETI@home en un sistema de producción empresarial. [33] Hay un hilo en el grupo de noticias alt.sci.seti que lleva el título "Alguien despedido por el salvapantallas de SETI" [34] y que comenzó a funcionar el 14 de septiembre de 1999.

Otros usuarios juntan grandes cantidades de equipos en casa para crear "granjas SETI", que normalmente consisten en una serie de computadoras que constan únicamente de una placa base , CPU , RAM y fuente de alimentación que se disponen en estantes como estaciones de trabajo sin disco que ejecutan Linux o versiones antiguas de Microsoft Windows "sin cabeza" (sin monitor). [35]

Desafíos

Clausura del Observatorio de Arecibo

Hasta 2020, SETI@home obtenía sus datos de las instalaciones del Observatorio de Arecibo , operado por el Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera y administrado por SRI International .

La disminución del presupuesto operativo del observatorio ha creado un déficit de fondos que no ha sido compensado por otras fuentes, como donantes privados, la NASA , otras instituciones de investigación extranjeras ni organizaciones privadas sin fines de lucro como SETI@home.

Sin embargo, en las visiones generales a largo plazo sostenidas por muchos de los involucrados en el proyecto SETI, cualquier radiotelescopio utilizable podría reemplazar a Arecibo (que colapsó por completo en diciembre de 2020), [36] [37] ya que todos los sistemas SETI son portátiles y reubicables.

Políticas más restrictivas sobre el uso de ordenadores en las empresas

En un caso documentado, un individuo fue despedido por importar y usar explícitamente el software SETI@home en computadoras utilizadas para el estado de Ohio, EE. UU. [38] En otro incidente, un director de TI de una escuela renunció después de que su instalación supuestamente le costó a su distrito escolar $ 1 millón en costos de eliminación; sin embargo, otras razones para este despido incluyeron la falta de comunicación con sus superiores, no instalar software de firewall y presunto robo de equipos informáticos, [39] lo que llevó a un editor de ZDNet a comentar que "la tontería de la computación voluntaria fue simplemente la mejor y más obvia excusa que tenía el distrito para rescindir su contrato con causa ". [40]

Al 16 de octubre de 2005 [actualizar], aproximadamente un tercio del procesamiento de la versión no BOINC del software se realizó en máquinas del trabajo o de la escuela. [41] Como muchas de estas computadoras otorgarán privilegios reducidos a los usuarios comunes, es posible que gran parte de esto haya sido realizado por administradores de red .

Hasta cierto punto, esto puede compensarse con una mejor conectividad a las máquinas domésticas y un mayor rendimiento de las computadoras domésticas, [ cita requerida ] especialmente aquellas con GPU , [42] que también han beneficiado a otros proyectos de computación voluntaria como Folding@Home . [43] [44] La difusión de los dispositivos informáticos móviles proporciona otro gran recurso para la computación voluntaria. Por ejemplo, en 2012, Piotr Luszczek (un ex estudiante de doctorado de Jack Dongarra ) presentó resultados que mostraban que un iPad 2 igualaba el rendimiento histórico de un Cray-2 (la computadora más rápida del mundo en 1985) en un punto de referencia LINPACK integrado . [45]

Fondos

Actualmente no hay fondos gubernamentales para la investigación SETI y la financiación privada siempre es limitada. El Laboratorio de Ciencias Espaciales de Berkeley ha encontrado formas de trabajar con presupuestos reducidos y el proyecto ha recibido donaciones que le han permitido ir mucho más allá de su duración prevista originalmente, pero aún tiene que competir por fondos limitados con otros proyectos SETI y otros proyectos de ciencias espaciales.

En una petición de donaciones del 16 de diciembre de 2007, SETI@home declaró su modesto estado actual e instó a realizar donaciones por 476.000 dólares necesarios para continuar en 2008.

Clientes no oficiales

Varias personas y empresas realizaron cambios no oficiales en la parte distribuida del software para intentar producir resultados más rápidos, pero esto comprometió la integridad de todos los resultados. [46] Como resultado, el software tuvo que actualizarse para que fuera más fácil detectar dichos cambios y descubrir clientes no confiables. BOINC se ejecutará en clientes no oficiales; sin embargo, no se permiten clientes que devuelvan datos diferentes y, por lo tanto, incorrectos, por lo que se evita corromper la base de datos de resultados. BOINC se basa en la verificación cruzada para validar los datos [47], pero los clientes no confiables deben identificarse para evitar situaciones en las que dos de estos informan los mismos datos no válidos y, por lo tanto, corrompen la base de datos. Un cliente no oficial muy popular (lunatic) permite a los usuarios aprovechar las características especiales proporcionadas por sus procesadores, como SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 y AVX para permitir un procesamiento más rápido.

Fallos de hardware y base de datos

SETI@home es un banco de pruebas para el desarrollo posterior no sólo de BOINC, sino también de otras tecnologías de hardware y software (bases de datos). Con las cargas de procesamiento de SETI@home, estas tecnologías experimentales pueden resultar más desafiantes de lo esperado, ya que las bases de datos SETI no tienen datos contables y comerciales típicos ni estructuras relacionales. Los usos de bases de datos no tradicionales a menudo implican mayores gastos generales de procesamiento y riesgo de corrupción de la base de datos y fallas totales de la misma. Las fallas de hardware, software y bases de datos pueden (y de hecho lo hacen) causar caídas en la participación en el proyecto.

El proyecto ha tenido que pararse varias veces para cambiar a nuevas bases de datos capaces de manejar conjuntos de datos más grandes. Los fallos de hardware han demostrado ser una causa importante de paradas del proyecto, ya que los fallos de hardware suelen ir acompañados de corrupción de la base de datos.

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

  • Carrigan, Richard A. Jr. (2003). "El hacker definitivo: las señales SETI pueden necesitar ser descontaminadas". Bioastronomía 2002: La vida entre las estrellas . 213 . Sociedad Astronómica del Pacífico: 519. Código Bibliográfico :2004IAUS..213..519C.
  • Sample, Ian (25 de noviembre de 2005). "Los científicos deben estar alerta..." The Guardian . Londres . Consultado el 25 de noviembre de 2005 .
  • Scoles, Sarah (23 de mayo de 2017). "Una breve historia de SETI@Home". The Atlantic.
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre SETI@home .
  • Sitio web oficial
  • Vídeo de salvapantallas de SETI@home en YouTube
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