Η είδηση της πανσελήνου 5/2/2023 με εξάγωνο Ερμή/Πωσειδωνα και σύνοδο Ερμή/Πλουτωνα οι πιο κατάλληλες όψεις για έρευνες της τεχνητής νοημοσύνης, περί εξωγήινης ζωή, κρύβουν πολλές πιθανότητες που θα δώσουν περισσότερο φως αλήθειας. Οι όψεις επαναλαμβάνονται μέσα στον Φεβρουάριο.
Μια διεθνής ομάδα ερευνητών, με επικεφαλής επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο, ανέπτυξε έναν νέο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης για να βοηθήσει στην απάντηση ενός από τα μεγαλύτερα ερωτήματα όλων: Είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Είναι μια άλλη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης (AI), στην οποία ένας υπολογιστής εκτελεί εργασίες που οι άνθρωποι (ή λιγότερο εξελιγμένοι υπολογιστές) συνήθιζαν να κάνουν. Οι ερευνητές ανακοίνωσαν τα νέα στις 30 Ιανουαρίου 2023. Ελπίζουν ότι ο νέος τους αλγόριθμος θα εξορθολογήσει την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης, κοινώς γνωστή ως SETI. Μπορεί να βρει πιθανά σήματα σε δεδομένα που άλλες μέθοδοι μπορεί να έχουν χάσει. Και στην πραγματικότητα, αφού εξέτασε 820 αρχικά αστέρια, έχει ήδη βρει 8 πιθανά σήματα ενδιαφέροντος.
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τα σήματα σε ραδιοφωνικά δεδομένα που συλλέχθηκαν προηγουμένως από το τηλεσκόπιο Robert C. Byrd Green Bank στη Δυτική Βιρτζίνια. Το τηλεσκόπιο συνέλεξε τα δεδομένα στο πλαίσιο της πρωτοβουλίας Breakthrough Listen. Οι επιστήμονες είχαν χάσει τα δοκιμαστικά σήματα σε προηγούμενες εξετάσεις των δεδομένων.
Οι ερευνητές δημοσίευσαν την εργασία τους σε μια νέα εργασία που αξιολογήθηκε από ομοτίμους στο Nature Astronomy στις 30 Ιανουαρίου 2023. Μια προδημοσίευση της εργασίας είναι επίσης διαθέσιμη από το UC Berkeley SETI.
Εκτός από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο, το Ινστιτούτο SETI και οι Πρωτοβουλίες Breakthrough εξέδωσαν επίσης τα δικά τους δελτία τύπου.
Νέα αναζήτηση AI για εξωγήινους: Διαχωρίζοντας την ήρα απο το στάρι
Σε όλη την ιστορία του SETI, οι παρεμβολές από ραδιοσήματα που προκαλούνται από τον άνθρωπο ήταν ένα επίμονο πρόβλημα. Η εύρεση πραγματικών εξωγήινων σημάτων – αν είναι εκεί έξω – δεν είναι εύκολη υπόθεση. Ο Peter Ma, προπτυχιακός φοιτητής στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο και επικεφαλής συγγραφέας της νέας εργασίας, δήλωσε:
Σε πολλές από τις παρατηρήσεις μας, υπάρχουν πολλές παρεμβολές. Πρέπει να διακρίνουμε τα συναρπαστικά ραδιοσήματα στο διάστημα από τα αδιάφορα ραδιοσήματα από τη Γη.
Ως εκ τούτου, οι αστρονόμοι χρειάζονταν μια νέα μέθοδο ανίχνευσης ραδιοσημάτων ή άλλων τεχνολογικών σημάτων, μια μέθοδο που θα μπορούσε να «διαχωρίσει το σιτάρι από το άχυρο» όπως ήταν. Εκεί μπαίνει ο Μα και η ομάδα του. Ανέπτυξαν έναν νέο αλγόριθμο μηχανικής μάθησης που μπορεί να ξεχωρίσει καλύτερα πιθανά εξωγήινα σήματα από όλο τον θόρυβο του περιβάλλοντος στη Γη. Αυτή η αρχική αναζήτηση χτένισε δεδομένα από 820 κοντινά αστέρια. Η εφημερίδα ανέφερε:
Εδώ παρουσιάζουμε μια ολοκληρωμένη αναζήτηση τεχνολογίας βασισμένης στη βαθιά μάθηση σε 820 αστρικούς στόχους από τον κατάλογο Hipparcos, συνολικά πάνω από 480 ώρες δεδομένων στον ουρανό που ελήφθησαν με το τηλεσκόπιο Robert C. Byrd Green Bank ως μέρος της πρωτοβουλίας Breakthrough Listen.
Το Ινστιτούτο ΣΕΤΙ ανέφερε επίσης:
Συνολικά, είχαμε αναζητήσει 150 TB δεδομένων 820 κοντινών αστεριών, σε ένα σύνολο δεδομένων που είχε προηγουμένως αναζητηθεί το 2017 με κλασικές τεχνικές, αλλά χαρακτηρίστηκε ως απαλλαγμένο από ενδιαφέροντα σήματα.
Εξωγήινα σήματα έναντι παρεμβολών που προκαλούνται από τον άνθρωπο
Λοιπόν, πώς λειτουργεί αυτό το εργαλείο μηχανικής μάθησης; Βασικά, οι ερευνητές εκπαίδευσαν τον αλγόριθμο να διακρίνει μεταξύ πιθανών εξωγήινων σημάτων και ανθρωπογενών προσομοιώνοντας και τους δύο τύπους σημάτων.
Ο νέος αλγόριθμος βασίζεται σε συγκρίσεις διαφόρων άλλων αλγορίθμων μηχανικής μάθησης. Ο στόχος είναι να μειωθούν τα ψευδώς θετικά ποσοστά και να αυξηθεί η ακρίβεια στην ανίχνευση σημάτων καλής θέλησης. Ο Steve Croft, επιστήμονας του έργου Breakthrough Listen στο τηλεσκόπιο της Πράσινης Τράπεζας, πρόσθεσε:
Το βασικό ζήτημα με οποιαδήποτε αναζήτηση τεχνολογικής υπογραφής είναι η αναζήτηση μέσα από αυτό το τεράστιο άχυρα σημάτων για να βρεθεί η βελόνα που μπορεί να είναι μια μετάδοση από έναν εξωγήινο κόσμο. Η συντριπτική πλειοψηφία των σημάτων που ανιχνεύονται από τα τηλεσκόπιά μας προέρχονται από τη δική μας τεχνολογία: δορυφόρους GPS, κινητά τηλέφωνα και τα παρόμοια. Ο αλγόριθμος του Peter μας δίνει έναν πιο αποτελεσματικό τρόπο να φιλτράρουμε τα άχυρα και να βρούμε σήματα που έχουν τα χαρακτηριστικά που περιμένουμε από τις τεχνολογικές υπογραφές.
Η αναζήτηση ai για εξωγήινους αποδίδει 8 «σήματα ενδιαφέροντος»
Ο αλγόριθμος μπορεί να είναι νέος και να δοκιμάζεται ακόμα, αλλά έχει ήδη ανακαλύψει οκτώ σήματα ενδιαφέροντος. Οι αστρονόμοι έψαξαν 820 κοντινά αστέρια από τον κατάλογο Hipparcos για πιθανές τεχνολογικές υπογραφές. Και παραδόξως, έχει ήδη βρει … κάτι. Τα οκτώ σήματα φαίνεται να προέρχονται από την κατεύθυνση πέντε από τα αστέρια, που κυμαίνονται από 30 έως 90 έτη φωτός μακριά. Οι ερευνητές δεν τα είδαν σε προηγούμενη ανάλυση των δεδομένων, η οποία δεν χρησιμοποίησε την τεχνική μηχανικής μάθησης. Αν και δεν έχουν αποδειχθεί εξωγήινοι, είναι σίγουρα ενδιαφέρουσες. Ο Κροφτ δήλωσε τα εξής:
Πρώτον, είναι παρόντες όταν κοιτάζουμε το αστέρι και απουσιάζουν όταν κοιτάζουμε μακριά, σε αντίθεση με την τοπική παρέμβαση, η οποία είναι γενικά πάντα παρούσα. Δεύτερον, τα σήματα αλλάζουν σε συχνότητα με την πάροδο του χρόνου με τρόπο που τα κάνει να φαίνονται μακριά από το τηλεσκόπιο.
Μοιάζουν με εξωγήινα σήματα … αλλά είναι;
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι τα σήματα έχουν βασικά χαρακτηριστικά που τα κάνουν να αξίζουν μια πιο προσεκτική ματιά:
1. Τα σήματα ήταν στενής ζώνης, που σημαίνει ότι είχαν στενό φασματικό πλάτος, της τάξης των λίγων Hz. Τα σήματα που προκαλούνται από φυσικά φαινόμενα τείνουν να είναι ευρυζωνικά.
2. Τα σήματα είχαν μη μηδενικούς ρυθμούς μετατόπισης, πράγμα που σημαίνει ότι τα σήματα είχαν κλίση. Τέτοιες κλίσεις θα μπορούσαν να υποδηλώνουν ότι η προέλευση ενός σήματος είχε κάποια σχετική επιτάχυνση με τους δέκτες μας, επομένως δεν ήταν τοπική στο αστεροσκοπείο.
3. Τα σήματα εμφανίστηκαν σε παρατηρήσεις on-source και όχι σε παρατηρήσεις OFF-source. Εάν ένα σήμα προέρχεται από μια συγκεκριμένη ουράνια πηγή, εμφανίζεται όταν στρέφουμε το τηλεσκόπιό μας προς τον στόχο και εξαφανίζεται όταν κοιτάζουμε μακριά. Οι ανθρώπινες ραδιοπαρεμβολές συμβαίνουν συνήθως σε παρατηρήσεις ON και OFF λόγω του ότι η πηγή είναι κοντά.
Τα σήματα μοιάζουν με αυτό που οι επιστήμονες αναμένουν ότι τα εξωγήινα σήματα πιθανότατα θα ήταν σαν. Υπάρχει ένα πρόβλημα, όμως. Οι επακόλουθες παρατηρήσεις – μέχρι στιγμής, ούτως ή άλλως – δεν τις είδαν ξανά. Οι αστρονόμοι πρέπει να τα ανιχνεύσουν ξανά για να τα μελετήσουν πιο προσεκτικά και να προσπαθήσουν να προσδιορίσουν αν είναι πραγματικά από το βαθύ διάστημα ή απλώς από επίγεια παρεμβολή. Η εφημερίδα αναφέρει:
Η δουλειά μας επέστρεψε επίσης οκτώ πολλά υποσχόμενα εξωγήινα σήματα νοημοσύνης ενδιαφέροντος που δεν είχαν εντοπιστεί προηγουμένως. Οι εκ νέου παρατηρήσεις σε αυτούς τους στόχους δεν έχουν μέχρι στιγμής οδηγήσει σε εκ νέου ανιχνεύσεις σημάτων με παρόμοια μορφολογία.
Επιτάχυνση της αναζήτησης τεχνολογικών υπογραφών
Παρόλο που αυτά τα οκτώ σήματα είναι ενδιαφέροντα, αλλά ανεπιβεβαίωτα, δείχνουν ότι ο νέος αλγόριθμος λειτουργεί. Οι αστρονόμοι θα μπορούν να το εφαρμόσουν και σε άλλα σύνολα δεδομένων. Όπως σημείωσε ο συν-συγγραφέας Cherry Ng:
Σπρώχνοντας τα δεδομένα με κάθε τεχνική, ίσως μπορέσουμε να ανακαλύψουμε συναρπαστικά σήματα. Είμαι εντυπωσιασμένος από το πόσο καλά έχει αποδώσει αυτή η προσέγγιση στην αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης. Με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης, είμαι αισιόδοξος ότι θα μπορέσουμε να ποσοτικοποιήσουμε καλύτερα την πιθανότητα παρουσίας εξωγήινων σημάτων από άλλους πολιτισμούς.
Ο Μα πρόσθεσε:
Με τη νέα μας τεχνική, σε συνδυασμό με την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων, ελπίζουμε ότι η μηχανική μάθηση μπορεί να μας οδηγήσει από την αναζήτηση εκατοντάδων αστεριών στην αναζήτηση εκατομμυρίων.
Πιο ελπιδοφόρο από το Wow! σινιάλο?
Ωστόσο, η ανάλυση των αρχικών σημάτων συνεχίζεται. Παρόλο που μπορεί κάλλιστα να αποδειχθούν μια ακόμη περίπτωση γήινης παρέμβασης, είναι δυνητικά ελπιδοφόρες. Ο αστρονόμος Μάικλ Γκάρετ στο Κέντρο Αστροφυσικής Jodrell Bank του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ, δήλωσε:
Μια πρόχειρη ανασκόπηση του νέου εγγράφου υποδηλώνει ότι αυτά είναι πράγματι ελπιδοφόρα μηνύματα. Είναι πολύ πιο συναρπαστικά από αυτό που είναι ίσως ο πιο διάσημος υποψήφιος SETI, το Wow! σήμα, ραδιοφωνική εκπομπή που φέρει τα χαρακτηριστικά μιας εξωγήινης προέλευσης που συλλέχθηκε από ένα τηλεσκόπιο του Οχάιο το 1977. Ρεαλιστικά, είναι πολύ πιθανό ότι αυτά τα οκτώ νέα σήματα δημιουργήθηκαν από την ανθρώπινη τεχνολογία. Αλλά η πραγματική ιστορία εδώ είναι η αποτελεσματικότητα της τεχνητής νοημοσύνης και οι τεχνικές που χρησιμοποιεί η ομάδα για να ανακαλύψει σπάνια και ενδιαφέροντα σήματα που είχαν προηγουμένως θαφτεί στο θόρυβο των παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων που παράγονται από τον άνθρωπο, όπως τα κινητά τηλέφωνα και το GPS.
Οι ερευνητές θα συνεχίσουν να εξετάζουν τα αστέρια από όπου φαίνεται να προέρχονται τα σήματα, σύμφωνα με τον εκτελεστικό διευθυντή της Breakthrough Initiatives, S. Pete Worden:
Θα συνεχίσουμε να παρακολουθούμε τα αστέρια που παρατήρησε ο Πέτρος και θα συνεχίσουμε να αναπτύσσουμε τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για να μας βοηθήσει να προσπαθήσουμε να απαντήσουμε στο πιο βαθύ ερώτημα της ανθρωπότητας: Είμαστε μόνοι;
Οι αστρονόμοι εντόπισαν προηγουμένως το πρώτο υποψήφιο σήμα του Breakthrough Listen, που ονομάζεται BLCI, το 2020. Φαινόταν να προέρχεται από την κατεύθυνση του πλησιέστερου αστέρα στον ήλιο, του Proxima Centauri, αλλά αργότερα εντοπίστηκε σε γήινη παρεμβολή.
Συμπερασματικά: Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων δήλωσε ότι μια εξελιγμένη νέα αναζήτηση τεχνητής νοημοσύνης για εξωγήινους έχει ήδη βρει 8 πιθανά σήματα ενδιαφέροντος από 5 κοντινά αστέρια.
Πηγή: Αναζήτηση σε βάθος για τεχνολογικές υπογραφές από 820 κοντινά αστέρια
Πηγή (προδημοσίευση): Αναζήτηση σε βάθος για τεχνολογικές υπογραφές 820 κοντινών αστεριών
Μέσω του Πανεπιστημίου του Τορόντο