SETI@home

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SETI@home
Una schermata del software SETI@home
Una schermata del software SETI@home
Sviluppatore Università della California, Berkeley
Sistema operativo Microsoft Windows
Linux
Mac OS X
SPARC
Solaris
Linguaggio
Genere Calcolo distribuito
Licenza GPL
(Licenza libera)
Sito web setiathome.ssl.berkeley.edu

SETI@home (“SETI at home") è un progetto di calcolo distribuito volontario che usa computer connessi ad internet ospitato dalla Space Sciences Laboratory all'Università della California, Berkeley, negli Stati Uniti. SETI è l'acronimo di Search for Extra-Terrestrial Intelligence e il suo scopo è analizzare segnali radio in cerca di segni di intelligenze extraterrestri. Questa è una delle molte attività intraprese nel progetto SETI. Il software SETI@home è stato rilasciato al pubblico il 17 maggio 1999.

In passato è stato il progetto di calcolo distribuito con il maggior numero di partecipanti ed è stato riconosciuto dal Guinness dei primati come il più grande calcolo nella storia.

Ricerca scientifica[modifica | modifica wikitesto]

I due obiettivi originali di SETI@home sono:

  1. Svolgere un'utile ricerca scientifica sostenendo un'analisi osservazionale per rilevare vita intelligente al di fuori di Terra.
  2. Dimostrare la fattibilità e la praticabilità del concetto di calcolo volontario.

Il secondo di questi obiettivi è generalmente considerato raggiunto. L'attuale ambiente BOINC, uno sviluppo dell'originale SETI@home, fornisce supporto per molti progetti di calcolo intensivo in un'ampia gamma di discipline. Il primo di questi obiettivi invece, attualmente, non è stato raggiunto: nessun evidente segnale di vita intelligente extra terrestre è stato rilevato tramite SETI@home. Tuttavia l'analisi osservazionale è tuttora in corso.

SETI@home ricerca possibili prove di trasmissioni radio da intelligenze extraterrestri utilizzando i dati di osservazione del radiotelescopio di Arecibo. I dati vengono raccolti mentre il telescopio è utilizzato per altri programmi scientifici. I dati vengono poi digitalizzati, immagazzinati ed inviati ai server di SETI@home. Successivamente, i dati, vengono divisi in piccoli pezzi in frequenza e tempo, ed analizzati grazie al software per cercare i segnali (cioè le variazioni di segnale che non possono essere attribuite al rumore e che contengono informazioni). Il punto cruciale di SETI@home è di far analizzare ogni blocco di dati, tra i milioni di blocchi risultanti, dai computer dei volontari e poi avere indietro il risultato dell'analisi. In questo modo, quello che sembra un problema molto oneroso in termini di analisi dei dati è ridotto ad un problema molto più ragionevole grazie all'aiuto di una grande comunità di volontari.

Il software cerca quattro tipi di segnali che si distinguono dal rumore:

  • Picchi nello spettro di potenza.
  • Oscillazioni gaussiane nella potenza di trasmissione, che potrebbero rappresentare l'antenna che passa sulla fonte radio.
  • Triplette – tre picchi di potenza consecutivi.
  • Impulsi che forse rappresentano una trasmissione in stile digitale a banda stretta.

Ci sono molti modi in cui un segnale ETI (intelligenza extra terrestre) può essere influenzato dal mezzo interstellare e dal moto relativo della sua origine, rispetto alla Terra. Il segnale potenziale è dunque trasformato in una serie di modi per garantire la massima probabilità di distinguerlo dal rumore presente nello spazio. Per esempio, un altro pianeta è molto probabile che sia in movimento ad una velocità ed accelerazione rispetto alla terra, e questo cambierà la frequenza, nel corso del tempo, del potenziale “segnale”. Questo tipo di verifica è fatta in parte dal software di SETI@home.

Il processo di elaborazione è un po' come sintonizzare la radio su vari canali osservando il misuratore di potenza del segnale. Se la potenza del segnale sale, merita attenzione. Più tecnicamente, si tratta di una notevole quantità di elaborazioni del segnale digitale. Tali elaboraszioni constano per lo più di trasformate discrete di Fourier, vari tassi chirp e durate.

Tecnologia[modifica | modifica wikitesto]

Chiunque con un computer connesso ad internet può partecipare a SETI@home eseguendo un software gratuito che scarica ed analizza dati proveniente dal radio telescopio. I dati di osservazioni sono memorizzati su nastri da 36 Gigabyte nell'osservatorio di Arecibo a Puerto Rico, ciascuno dei quali contiene 15,5 ore di osservazioni le quali sono spedite a Berkeley. Arecibo non possiede una connessione a banda larga, quindi i dati devono essere prima spediti per posta a Berkeley. Una volta lì, sono divisi in entrambi i domini del tempo e della frequenza in unità di lavoro da 107 secondi di dati, o approssimativamente 0.35 MB, che si sovrappongono nel tempo, ma non in frequenza. Queste unità di lavoro vengono poi inviate dai server di SETI@home tramite internet ai personal computer sparsi nel mondo per essere analizzate. Il software di analisi può cercare segnali con circa un decimo della potenza richiesta nelle precedenti indagini, perché fa uso di un algoritmo di calcolo intensivo chiamato integrazione coerente, che nessun altro ha avuto la potenza di calcolo necessaria per implementare. I dati vengono uniti in un database usando i computer di SETI@home a Berkeley. Le interferenze sono eliminate e vari algoritmi sono applicati per cercare i segnali più interessanti.

Software[modifica | modifica wikitesto]

Il software di calcolo distribuito di SETI@home può essere eseguito sia come screensaver sia continuamente mentre l'utente è a lavoro, utilizzando la potenza di elaborazione che altrimenti sarebbe inutilizzata. La prima piattaforma software, ora denominata “SETI@home Classic” è stata utilizzata dal 17 maggio 1999 al 15 dicembre 2005. Questo programma consentiva di eseguire solo SETI@home; fu sostituito da Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC), il quale permette agli utenti di contribuire anche ad altri progetti di calcolo distribuito contemporaneamente all'esecuzione di SETI@home. L'interruzione dell'uso della piattaforma SETI@home Classic ha reso inadatti alla partecipazione al progetto i computer Macintosh più vecchi che usano versioni pre-Mac OS X come sistema operativo. Il 3 maggio 2006 sono state rilasciate nuove unità di lavoro per una nuova versione di SETI@home chiamata “SETI@home Enhanced”. Dal momento che attualmente i computer hanno più potenza computazionale di quando il progetto iniziò, questa nuova versione è più sensibile di un fattore due per i segnali Gaussiani ed altri tipi di impulsi rispetto al software originale SETI@home (BOINC). Questa nuova applicazione è stata ottimizzata per essere più veloce su alcune unità di lavoro rispetto a versioni precedenti. Tuttavia, alcune unità di lavoro (le migliori, scientificamente parlando) saranno significativamente più lunghe.

Inoltre, alcune distribuzioni delle applicazioni di SETI@home sono state ottimizzate per particolari tipi di CPU. Esse sono indicate come “eseguibili ottimizzati” e sono più veloci su sistemi che includono quel tipo di CPU. A partire dal 2007, molte di queste applicazioni sono state ottimizzate per i processori Intel (ed i loro rispettivi set di istruzioni).

I risultati dell'elaborazione dati sono normalmente trasmessi automaticamente quando il computer è riconnesso ad internet; può essere anche impostato che si connetta ad internet quando ne ha bisogno. Un secondo software adottato dal progetto è Astropulse, utilizzato per rilevare altre sorgenti come pulsar ad alte velocità di rotazione, esplosioni primordiali di buchi neri o fenomeni astrofisici non ancora conosciuti. La distribuzione delle unità di lavoro che utilizzano Astropulse è iniziata a metà luglio 2008 per i computer con maggiore capacità di calcolo.

Statistiche[modifica | modifica wikitesto]

Con più di 5,2 milioni di partecipanti in tutto il mondo, SETI@home si attesta come il progetto di calcolo distribuito con attualmente più partecipanti. Dal suo lancio il 17 maggio 1999, il progetto ha sviluppato oltre 2 milioni di anni di tempo di elaborazione. Il 26 settembre 2001 aveva svolto un totale di 1021 operazioni in virgola mobile. Come detto in precedenza è riconosciuta dal Guinness World Records come il più grande calcolo nella storia. Con più di 278˙832 computer attivi in 234 paesi, al 17 novembre 2009 SETI@home ha la capacità di calcolo di 769 TeraFLOPS. Come confronto, Cray Jaguar, il quale al 26 settembre 2009 è il supercomputer più veloce al mondo, raggiunge 2331 TeraFLOPS.

Aspetto competitivo[modifica | modifica wikitesto]

Gli utenti di SETI@home hanno iniziato velocemente a competere con gli altri in termini di numero di unità di lavoro completate. Sono state create squadre per unire gli sforzi di utenti individuali. La competizione è continuata e si è allargata con l'introduzione di BOINC. Come in ogni competizione, sono stati fatti tentativi per ingannare il sistema dei crediti per lavoro che non è stato eseguito. Per combattere gli inganni, il sistema di SETI@home invia ogni unità di lavoro a più computer un valore noto come “replica iniziale” (attualmente 2). I crediti sono concessi solo per ogni unità di lavoro ritornata una volta che il numero minimo di risultati è ritornato ed il numero dei risultati raggiunge un valore conosciuto come “quorum minimo” (attualmente 2). Se, a causa di errori di calcolo o imbrogli presentando dati “falsi”, i risultati non sono d'accordo, vengono spedite altre unità di lavoro identiche finché non viene raggiunto il quorum minimo. I crediti finali concessi a tutte le macchine che inviano un risultato corretto sono gli stessi, e sono pari al numero di crediti più basso richiesto da ogni macchina. I crediti richiesti da ogni macchina per la stessa unità di lavoro spesso varia a causa di differenze molto piccole dell'aritmetica in virgola mobile di diversi processori. Alcuni utenti hanno installato ed eseguito SETI@home nei computer sul loro posto di lavoro (un atto conosciuto come “Borging”, dopo l'assimilazione guidata dai Borg di Star Trek). In alcuni casi, utenti di SETI@home hanno utilizzato indebitamente risorse aziendali per guadagnare unità di lavoro, almeno due individui sono stati licenziati per aver eseguito SETI@home nel sistema di produzione aziendale. Altri utenti invece accumulano larghe quantità di computer insieme per creare delle vere e proprie “SETI farms”, le quali tipicamente consistono in un gran numero di computer formati solamente da scheda madre, CPU, RAM ed alimentatore disposti su scaffali e che eseguono Linux o vecchie versioni di Windows.

Minacce al progetto[modifica | modifica wikitesto]

Come ogni progetto di lunga durata, ci sono fattori che possono causare la sua interruzione. Alcuni di questi sono illustrati sotto:

Possibile chiusura dell'osservatorio di Arecibo[modifica | modifica wikitesto]

Attualmente, SETI@home si procura i dati dall'osservatorio di Arecibo, impianto gestito dal National Astronomy ad Ionosphere Center ed amministrato dalla Cornell University. Il budget in calo per l'osservatorio ha causato una carenza di fondi non risollevati da altre fonti come donatori privati, NASA, altre istituzioni di ricerca straniere, oppure organizzazioni private non-profit come SETI@home. La National Science Foundation ha chiarito che Arecibo chiuderà nel 2011 senza fondi, e quindi anche il flusso dei dati per SETI@home cesserà in questa situazione.

Progetti alternativi di calcolo distribuito[modifica | modifica wikitesto]

Quando fu lanciato il progetto c'erano pochi modi alternativi per donare computer time ai progetti di ricerca. Tuttavia, ci sono adesso molti altri progetti che competono per queste risorse.

Finanziamenti[modifica | modifica wikitesto]

Attualmente non ci sono fondi governativi per le ricerche di SETI, ed i fondi privati sono sempre limitati. Il Berkeley Space Science Lab ha trovato il modo di lavorare con solo un piccolo budget ed il progetto ha ricevuto donazioni che hanno consentito di andare ben oltre la sua durata originaria, ma ancora il progetto deve competere per i limitati fondi con altri progetti scientifici spaziali. Il 16 dicembre 2007 SETI ha dichiarato la sua modesta situazione finanziaria e per questo ha sollecitato donazioni per 476.000$ necessari per continuare nel 2008.

Client non ufficiali[modifica | modifica wikitesto]

Molti singoli individui ed aziende hanno fatto cambiamenti non ufficiali alla parte distribuita del software per provare ad ottenere risultati più velocemente, ma questo ha compromesso l'integrità di tutti i risultati. Come risultato, il software doveva essere aggiornato per rendere più facile la rilevazione di tali cambiamenti, e scoprire i client inaffidabili. Ciò significa che i client che restituiscono dati differenti e quindi errati non sono accettati, così si evita di corrompere il database dei risultati. BOINC si basa su un controllo incrociato per convalidare i dati ma i client inaffidabili devono essere identificati per evitare la situazione in cui due di questi restituiscano gli stessi dati invalidi e quindi corrompano il database. Un client non ufficiale molto popolare permette agli utenti di trarre vantaggio da speciali caratteristiche dei loro processori come SSE, SSE2, SSE3 e SSE4 per avere una più veloce elaborazione. L'unico lato negativo di questo è che se l'utente seleziona caratteristiche che il proprio processore non supporta, le probabilità di risultati corrotti o crash sale significativamente. Sono disponibili tools gratuiti che indicano quali sono le caratteristiche supportate dal processore.

Risultati[modifica | modifica wikitesto]

Mentre il progetto non ha rilevato alcun segnale ETI, ha invece identificato molti obiettivi candidati (posizioni nel cielo), dove i picchi in intensità non sono facilmente spiegabili come rumore, per ulteriori analisi. Il segnale candidato maggiormente significante è stato annunciato il 1º settembre 2004, e chiamato Sorgente radio SHGb02+14a. L'astronomo Seth Shostak ha affermato nel 2004 che si aspetta di ottenere un segnale e la prova conclusiva di un contatto alieno tra il 2020 ed il 2025, sulla base dell'equazione di Drake. Questo implica che uno sforzo prolungato può portar beneficio a SETI@home, nonostante gli anni di attività senza successo nella rilevazione di segnali ETI.

Mentre il progetto non ha raggiunto lo scopo di trovare intelligenze extra terrestri, ha provato alla comunità scientifica che i progetti di calcolo distribuito possono essere accolti come valido strumento di analisi, che spesso batte i più grandi supercomputer. Tuttavia, non è stato ancora dimostrato che l'ordine di grandezza in eccesso dei computer utilizzati, molti fuori casa, (l'intento originale era di usare 50.000 – 100.000 personal computer) abbia giovato scientificamente al progetto.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  • Carrigan, Richard A., Jr. (2003). "The Ultimate Hacker: SETI Signals May Need to Be Decontaminated". Astronomical Society of the Pacific: 519.
  • Sample, Ian (2005). "Scientists be on guard...". Guinness World Records. The Guardian. Retrieved 2005-11-25.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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