SETI@home ("SETI en casa") 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 ejecutó como un proyecto informático público voluntario basado en Internet que empleaba la plataforma de software BOINC . Está organizado por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California, Berkeley , y es una de las muchas actividades realizadas como parte del esfuerzo mundial SETI .
El software SETI@home se lanzó al público el 17 de mayo de 1999, [5] [6] [7] [8], lo que lo convierte en el tercer uso a gran escala de informática voluntaria a través de Internet con fines de investigación, después de Great Internet Mersenne Prime. Search (GIMPS) se lanzó en 1996 y distribuido.net en 1997. Junto con MilkyWay@home y Einstein@home , es el tercer gran proyecto informático de este tipo que tiene como objetivo 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 detuvo el aspecto informático de colaboración colectiva del proyecto. [9] En ese momento, el equipo tenía la intención de centrarse en el análisis y la interpretación de los datos acumulados de los 20 años. 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 analizó los datos y eliminó las señales ruidosas ( interferencia de radiofrecuencia ) utilizando la herramienta Nebulosa que desarrollaron y elegirá los aproximadamente 100 multipletes con mayor puntuación para observarlos utilizando la apertura esférica de quinientos metros. Telescopio , al que se le han concedido 24 horas de observación. [11]
Los dos objetivos originales de SETI@home eran:
El segundo de estos objetivos se considera completamente logrado. El entorno BOINC actual , un desarrollo del SETI@home original, brinda soporte para muchos proyectos computacionalmente intensivos en una amplia gama de disciplinas.
El primero de estos objetivos no ha dado hasta ahora resultados concluyentes: no se ha mostrado ninguna evidencia de señales ETI a través de SETI@home. Sin embargo, la continuación actual se basa en el supuesto de que el análisis observacional no está "mal planteado". El resto de este artículo trata específicamente de las observaciones/análisis originales de SETI@home. La gran mayoría del cielo (más del 98%) aún no ha sido inspeccionada, y cada punto del cielo debe ser inspeccionado muchas veces para excluir incluso un subconjunto de posibilidades.
SETI@home busca posible evidencia de transmisiones de radio de inteligencia extraterrestre utilizando datos de observación del radiotelescopio de Arecibo y el 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, almacenan y envían a las instalaciones de SETI@home. Luego, los datos se analizan en pequeños fragmentos en frecuencia y tiempo, y se analizan mediante software para buscar señales, es decir, variaciones que no pueden atribuirse al ruido y que, por tanto, contienen información. Utilizando computación voluntaria, SETI@home envía millones de fragmentos de datos para que sean analizados fuera del sitio por computadoras domésticas y luego hace que esas computadoras informen los resultados. Así, lo que parece un problema difícil en el análisis de datos se reduce a uno razonable con la ayuda de una gran comunidad de recursos informáticos prestados con base en Internet.
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 así de muchas maneras (aunque no se prueban todos los métodos ni escenarios de detección) 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 mediante el procesamiento se realiza, hasta cierto punto, en el software SETI@home.
El proceso es algo así como 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. Más técnicamente, implica una gran cantidad de procesamiento de señales digitales, principalmente transformadas de Fourier discretas con diversas frecuencias y duraciones de chirridos .
Hasta la fecha, el proyecto no ha confirmado la detección de ninguna señal ETI . Sin embargo, ha identificado varios objetivos candidatos (posiciones del cielo), donde el aumento de intensidad no se explica fácilmente como puntos de ruido, [16] para un análisis más detallado. La señal candidata más importante hasta la fecha fue anunciada el 1 de septiembre de 2004, denominada Fuente de radio SHGb02+14a .
Si bien el proyecto no ha alcanzado el objetivo principal declarado de encontrar inteligencia extraterrestre, ha demostrado a la comunidad científica que los proyectos informáticos voluntarios que utilizan computadoras conectadas a Internet pueden tener éxito como 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 de ellas fuera del hogar (la intención original era usar entre 50.000 y 100.000 computadoras "domésticas"), [18] haya beneficiado a proyecto científicamente. (Para obtener más información sobre esto, consulte § Desafíos a continuación).
El astrónomo Seth Shostak declaró 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.
Cualquiera que tuviera un ordenador conectado a Internet al menos de forma intermitente podía participar en SETI@home ejecutando un programa gratuito que descargaba y analizaba datos de radiotelescopios .
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 capacidad para aproximadamente 2,5 días de observaciones, que luego se enviaron a Berkeley . [20] Arecibo no cuenta con conexión a Internet de banda ancha , por lo que los datos deben ir por correo postal a Berkeley. [21] Una vez allí, se divide en unidades de trabajo tanto en el dominio del tiempo como en la 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 luego se envían desde el servidor SETI@home a través de Internet a computadoras personales de todo el mundo para su análisis.
Los datos se fusionaron en una base de datos utilizando computadoras SETI@home en Berkeley. Se rechazó la interferencia 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]
El software informático para voluntarios 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 ejecutan SETI@home. La plataforma BOINC también permitió probar más tipos de señales.
La interrupción de la plataforma SETI@home Classic hizo que las computadoras Macintosh más antiguas que ejecutaban el Mac OS clásico (anterior a diciembre de 2001) no fueran aptas 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 más sensible en un factor de dos a las señales gaussianas y a algunos tipos de señales pulsadas que el software SETI@home (BOINC) original. Esta nueva aplicación se había optimizado hasta el punto de 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 mucho más.
Además, algunas distribuciones de las aplicaciones SETI@home fueron optimizadas para un tipo particular de CPU . Se los denominaba "ejecutables optimizados" y se descubrió que se ejecutaban 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 correspondientes conjuntos de instrucciones . [26]
Los resultados del procesamiento de datos normalmente se transmitían automáticamente cuando el ordenador se conectaba nuevamente a Internet; También se le podría indicar que se conecte a Internet según sea necesario.
Con más de 5,2 millones de participantes en todo el mundo, el proyecto fue el proyecto informático voluntario con más participantes hasta la fecha [ ¿cuándo? ] . La intención original de SETI@home era utilizar entre 50.000 y 100.000 ordenadores domésticos. [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 partir de? ] El 26 de septiembre de 2001, SETI@home había realizado un total de 10 21 operaciones en coma flotante . Fue reconocido por la edición de 2008 del Guinness World Records 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 , fue capaz de calcular 33,86 petaFLOPS (aproximadamente 50 veces más).
Había planes para obtener datos del Observatorio Parkes en Australia para analizar el hemisferio sur. [29] Sin embargo, al 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 haces múltiples, un verificador de persistencia en el tiempo cercano y Astropulse (una aplicación que utiliza dedispersión 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 pública final de Astropulse se completaron en julio de 2008, y la distribución de unidades de trabajo a máquinas de mayor especificación capaces de procesar las unidades de trabajo con mayor uso intensivo de CPU comenzó a mediados de julio de 2008.
El 31 de marzo de 2020, UC Berkeley dejó de enviar nuevos datos para que los procesaran los clientes de SETI@Home, poniendo fin al esfuerzo por el momento. El programa indicó que estaban en un punto de "rendimientos decrecientes" con el procesamiento voluntario y necesitaban poner el esfuerzo en hibernación mientras procesaban los resultados. [32]
Los usuarios de SETI@home rápidamente comenzaron a competir entre sí para procesar el máximo número de unidades de trabajo. Se formaron equipos para combinar los esfuerzos de los usuarios individuales. La competencia continuó y creció con la introducción de BOINC.
Como ocurre con cualquier competencia, se ha intentado "engañar" al sistema y reclamar crédito por el trabajo que no se ha realizado. Para combatir las trampas, el sistema SETI@home envía cada unidad de trabajo a múltiples computadoras, valor conocido como "replicación 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, valor conocido como "quórum mínimo" (actualmente 2 ). Si, debido a errores de cálculo o trampa al enviar datos falsos, no coinciden suficientes resultados, se envían más unidades de trabajo idénticas hasta que se pueda alcanzar el quórum mínimo. El crédito final otorgado a todas las máquinas que arrojaron el resultado correcto es el mismo y es el más bajo de los valores reclamados por cada máquina.
Algunos usuarios han instalado y ejecutado SETI@home en las 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 en la unidad 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 "Cualquiera fue despedido por el salvapantallas SETI" [34] y se publicó a partir del 14 de septiembre de 1999.
Otros usuarios reúnen grandes cantidades de equipos en casa para crear "granjas SETI", que normalmente constan de una serie de computadoras que constan únicamente de una placa base , CPU , RAM y fuente de alimentación que están dispuestas en estantes como estaciones de trabajo sin disco que ejecutan Linux o versiones antiguas. Versiones de Microsoft Windows "headless" (sin monitor). [35]
Hasta 2020, SETI@home obtenía sus datos de las instalaciones del Observatorio de Arecibo , operadas por el Centro Nacional de Astronomía e Ionosfera y administradas por SRI International .
El presupuesto operativo cada vez menor para el observatorio ha creado un déficit de fondos que no se ha cubierto con 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 opiniones generales a largo plazo de muchos 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 reubicable.
En un caso documentado, una persona fue despedida por importar y usar explícitamente el software SETI@home en computadoras utilizadas para el estado estadounidense de Ohio. [38] En otro incidente, el director de TI de una escuela renunció después de que su instalación supuestamente le costó a su distrito escolar $1 millón en costos de remoción; sin embargo, otras razones para este despido incluyeron la falta de comunicación con sus superiores, la no instalación de software de firewall y el presunto robo de equipos informáticos, [39] lo que llevó a un editor de ZDNet a comentar que "las tonterías informáticas voluntarias eran simplemente la mejor y más obvia excusa para el distrito tuvo que rescindir su contrato con causa ". [40]
Al 16 de octubre de 2005 [actualizar], aproximadamente un tercio del procesamiento de la versión del software que no es BOINC 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 hecho 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 necesaria ] especialmente aquellas con GPU , [42] que también han beneficiado a otros proyectos informáticos voluntarios como Folding@Home . [43] [44] La proliferación de dispositivos informáticos móviles proporciona otro gran recurso para la informática voluntaria. Por ejemplo, en 2012, Piotr Luszczek (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]
Actualmente no existe financiación gubernamental 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 permiten ir mucho más allá de su duración prevista original, 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 donar 476.000 dólares necesarios para continuar en 2008.
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 es necesario identificar a los clientes no confiables para evitar situaciones en las que dos de ellos reporten los mismos datos no válidos y, por lo tanto, corrompan la base de datos. Un cliente no oficial muy popular (lunatic) permite a los usuarios aprovechar las características especiales proporcionadas por su(s) procesador(es) como SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4.1 y AVX para permitir un procesamiento más rápido.
SETI@home es un banco de pruebas para un mayor desarrollo no sólo de BOINC sino también de otras tecnologías de hardware y software (base de datos). Bajo las cargas de procesamiento de SETI@home, estas tecnologías experimentales pueden ser 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 falla total de la base de datos. Las fallas de hardware, software y bases de datos pueden causar (y causan) caídas en la participación en los proyectos.
El proyecto ha tenido que cerrarse varias veces para cambiar a nuevas bases de datos capaces de manejar conjuntos de datos más masivos. Los fallos de hardware han demostrado ser una fuente importante de cierres de proyectos, ya que los fallos de hardware suelen ir acompañados de daños en la base de datos.
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