To będzie przełom w poszukiwaniu życia poza Ziemią!
Międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem uczonych z Uniwersytetu w Toronto skorzystał z pomocy sztucznej inteligencji przy poszukiwaniu odpowiedzi na jedno z najstarszych pytań ludzkości: czy poza Ziemią istnieje inteligentne życie?
Nowy algorytm natrafił na osiem potencjalnych sygnałów przeczesując dane pochodzące z obserwacji, które wcześniej zostały przeoczone przez ludzi. Chodzi o dane, jakie zebrał Robert C. Byrd Green Bank Telescope w Zachodniej Wirginii w USA.
W poszukiwaniu życia pozaziemskiego. Sztuczna inteligencja oddzieli ziarna od plew.
W historii programu SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence - Poszukiwanie Inteligencji Pozaziemskiej), problem zakłóceń sygnałów radiowych z kosmosu generowanych przez człowieka był obecny od zawsze. Wykrycie ewentualnych emisji mogących być oznaką pozaziemskich cywilizacji jest skomplikowanym zadaniem. Jeden ze studentów Uniwersytetu w Toronto, będący jednocześnie głównym autorem nowego algorytmu uczenia maszynowego Peter Ma, przyznaje:
W naszych obserwacjach występuje wiele zakłóceń. Musimy odróżnić ekscytujące sygnały radiowe w przestrzeni kosmicznej od nieciekawych dla nas emisji radiowych z Ziemi.
Ma i jego zespół opracował metodę „oddzielania ziaren od plew” - jak ją nazywa, która może przynieść przełom w wykrywaniu potencjalnych sygnałów od obcych wśród tzw. „szumu tła”, czyli ogromu zakłóceń radiowych pochodzących z Ziemi. W trakcie badania pod lupę SI zostało wziętych 150 TB danych pochodzących z obserwacji 820 pobliskich gwiazd.
Czytaj także:
- Tak delikatny jest Układ Słoneczny. Wystarczy jedna planeta więcej i nas nie ma
- Drugi Big Bang zaraz po pierwszym? Jest nowa teoria powstania Wszechświata
- Janusz pojawił się w kosmosie
Początkowo, zostały one przeszukane klasycznymi technikami już w 2017 roku i oznaczone jako pozbawione interesujących sygnałów. Sztuczna inteligencja znalazła jednak w tym zbiorze aż osiem sygnałów, które powinny zostać zbadane bardziej szczegółowo. Dotarły one do Ziemi z kierunku pięciu gwiazd, oddalonych od 30 do 90 lat świetlnych od naszej planety.
Dwa etapy poszukiwań życia pozaziemskiego.
Metoda zastosowana przez SI obejmuje dwa etapy. Pierwszy, to zastosowanie autoenkodera, który jest wyszkolony do rozpoznawania potencjalnych sygnałów pochodzących od inteligentnych istot pozaziemskich.
O jakie sygnały chodzi? Naukowcy wygenerowali przykładowe sygnały o charakterystyce odmiennej od tych, które mogą pochodzić z Ziemi. Ściślej rzecz ujmując, muszą mieć one trzy cechy:
- wąskopasmowość, tzn. posiadać tzw. wąską szerokość spektralną, rzędu zaledwie kilku Hz. Sygnały wywołane przez zjawiska naturalne mają tendencję do bycia szerokopasmowymi,
- niezerowe współczynniki dryfu, co pozwala stwierdzić, że ich źródła nie pochodzą z okolicy obserwatorium,
- ON-source, co oznacza, że można je wychwycić jedynie wtedy, gdy prowadzi się obserwacje wybranego miejsca na niebie, w przeciwieństwie do przeczesywania go w trybie OFF-source (czyli bez wyszczególnionego obszaru).
Symulowane przez naukowców emisje radiowe były dodawane do puli rzeczywistych danych z obserwacji tak długo, aż autoenkoder nauczył się jak wiarygodnie wyłuskiwać je spośród innych.
Drugi etap polega na pracy SI nad prawdziwymi, niezmodyfikowanymi danymi. Każdy sygnał w zbiorze danych jest przepuszczany przez algorytm zwany „klasyfikatorem lasu losowego”, który sortuje godne uwagi sygnały od szumu.
Osiem sygnałów z ponad dwudziestu tysięcy
Z ogółu trzech milionów sygnałów w zbiorze danych, sztuczna inteligencja zidentyfikowała 20 515, które zasługiwały na uwagę. Następnie badacze musieli przeanalizować każdy z nich tradycyjnymi metodami, bez użycia uczenia maszynowego. Okazało się, że osiem z tych sygnałów miało odpowiednie cechy, które sprawiły, że nie można było ich przypisać do naturalnie występujących w kosmosie zakłóceń, bądź działalności człowieka.
- Owe osiem sygnałów wyglądało bardzo podejrzanie, ale po ponownym przyjrzeniu się ich źródłom na niebie za pomocą naszych teleskopów, nie zaobserwowaliśmy ich ponownie - powiedział wspomniany Ma. - Minęło prawie sześć lat, odkąd przeprowadzono pierwsze nasłuchy, ale nadal nie natrafiliśmy na te sygnały ponownie - dodał.
Astronomowie muszą liczyć na to, że uda im się je ponownie wykryć, aby dokładniej je zbadać i spróbować określić, czy rzeczywiście pochodzą z dalekiego kosmosu, czy są tylko kolejnymi ziemskimi zakłóceniami.
Choć osiem wspomnianych sygnałów jest intrygujących, są one jednak wciąż niepotwierdzone jako oznaki pozaziemskiej cywilizacji. To nie zraża naukowców, którzy zwracają uwagę na inną, bardzo istotną korzyść z przeprowadzonego badania: pokazuje ono bowiem, że nowy algorytm działa. To oznacza, że od teraz istnieje nowe, skuteczne narzędzie mogące pomóc astronomom w wyłuskaniu z ogromu danych wartościowych elementów, które mogły zostać przeoczone. Jak zauważył współautor pracy, Cherry Ng:
Jestem pod wrażeniem tego, jak dobrze to podejście sprawdziło się przy poszukiwaniu wyróżniających się sygnałów mogących pochodzić od pozaziemskiej inteligencji. Z jej pomocą będziemy w stanie lepiej określić prawdopodobieństwo obecności sygnałów pochodzących od ewentualnych istot pozaziemskich od innych sygnałów.
Póki co, jak widać musimy uzbroić się w cierpliwość, ale fakt, że sztuczna inteligencja ze swymi ogromnymi możliwościami pomoże nam w poszukiwaniu odpowiedzi na pytanie nurtujące ludzkość od zarania dziejów - Czy jesteśmy sami we wszechświecie? - pozwala patrzeć w przyszłość z nadzieją, że wreszcie nam się uda.
