L'IA est formée pour chasser la vie extraterrestre

Des lunes océaniques gelées aux planètes avec un côté dans la nuit perpétuelle, il existe d'innombrables mondes étranges dans la zone Goldilocks - des zones où les extraterrestres pourraient, théoriquement, évoluer. La recherche de la vie dans l'espace a longtemps captivé l'imagination humaine. Maintenant, avec un peu d'aide des ordinateurs, les scientifiques ont plus de chances que jamais de trouver un signal dans le bruit. 

Technosignatures et biosignatures

La recherche de la vie dans l'espace prend deux formes. D'une part, la quête de tout être vivant, même des bactéries ou des champignons, qui a évolué sur une autre planète. La simple présence de fossiles de moisissures extraterrestres aurait de profondes conséquences sur la psyché humaine, bouleversant les conceptions de la vie telle que nous la connaissons.

Les biosignatures sont la preuve de toute vie passée ou présente, intelligente ou sans cervelle. Ils ne se limitent pas seulement aux empreintes de pas et aux os. Produits chimiques, biofilms, gaz atmosphériques et même caractéristiques de réflectance vu de loin pourrait indiquer la présence de la vie.

Mais certains scientifiques recherchent plus que des amibes. Les passionnés de recherche d'intelligence extraterrestre (SETI) du monde entier écoutent attentivement les technosignatures, signes de civilisations avancées. Ces biosignatures spécifiques pourraient inclure des ondes radio, que les radiotélescopes - écoutant plutôt que regardant dans l'espace - pourraient détecter. 

L'IA rejoint l'équipe

En 2023, les chercheurs n’ont trouvé aucune preuve de technosignatures, mais cela ne veut pas dire qu’ils n’essaient pas. Les nouvelles avancées en matière d’apprentissage automatique ont donné au domaine SETI une vigueur renouvelée. 

Fei-Fei Li de Stanford a publié Imagenet, une base de données gratuite de plus de 14 millions d'images étiquetées, en 2009. De nombreux chercheurs l'ont utilisé pour développer leurs propres modèles d'apprentissage automatique. Depuis lors, l'intelligence artificielle (IA) a permis de grands progrès dans tous les domaines, de la médecine à la programmation.

L'IA brille lorsqu'il s'agit de traiter de vastes quantités de données. Les scientifiques utilisent actuellement des méthodes de télédétection dans la recherche de la vie dans l'espace, ce qui signifie qu'ils collectent des informations - plutôt que des échantillons physiques, comme des roches - d'autres lunes et planètes. Cela signifie également que quelqu'un doit passer au crible toutes les données.

Comme chercher de l'or sur le mont Everest, la tâche serait pratiquement un travail d'effort herculéen lorsqu'elle est effectuée à la main. Ce n'est tout simplement pas pratique. Heureusement, les logiciels d'IA peuvent rechercher des signaux que les chercheurs pensent être des technosignatures. Les modèles d'apprentissage automatique peuvent analyser les signaux passés et prédire à quoi ils devraient ressembler à l'avenir pour détecter les anomalies qui pourraient provenir de mondes extraterrestres. 

Les ingénieurs forment des algorithmes sur de grands ensembles de données afin que l'IA puisse reconnaître le son des interférences terrestres, telles que les ondes radio provenant de notre propre planète. Cela aide le logiciel à filtrer les fausses alarmes. Grâce à l'analyse des données, la NASA a catalogué plus de 5,400 XNUMX planètes, dont certaines peuvent être habitables. 

Applications du monde réel

En février 2023, des astronomes de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont lancé un projet de science citoyenne appelé Breakthrough Listen qui permet aux membres du public de regarder des images de signaux radio. Les volontaires aident à classer les images en tant que formes potentielles d'interférence, aidant à former un algorithme d'IA pour parcourir les données SETI de l'observatoire de Green Bank, en Virginie-Occidentale. 

Green Bank est célèbre pour n'autoriser aucun résident à utiliser des appareils électroniques. Étant donné que l'énorme radiotélescope de l'observatoire a besoin, eh bien, de silence radio, les résidents de la région ne peuvent pas utiliser le Wi-Fi, les micro-ondes ou les téléphones portables, entre autres. L'exportation de ses données vers le projet d'intelligence artificielle de l'UCLA permet à Green Bank de tirer pleinement parti du crowdsourcing dans la recherche de la vie dans l'espace. 

Des chercheurs de l'Institut SETI en Californie ont cartographié les microbes vivant dans les dômes de sel, les cristaux et les roches du Salar de Pajonales. Cet appartement saumâtre à cheval sur le désert d'Atacama et l'Altiplano au Chili pourrait être un bon analogue pour des planètes qui semblent stériles mais qui regorgent de vie. 

Le groupe s'est associé au chercheur Freddie Kalaitzis pour former un modèle d'IA afin de rechercher des modèles associés à la vie dans le désert. En combinant l'apprentissage automatique et l'écologie statistique, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient détecter la plupart des biosignatures présentes dans l'environnement. Ils ont également constaté que la plupart des microbes étaient concentrés dans des zones où l'eau était plus disponible.

À l'intérieur d'un drone ou d'un satellite, ce type d'outil d'IA pourrait détecter des biosignatures sur d'autres planètes. L'équipe prévoit de cartographier les vallées sèches, les sols recouverts de pergélisol et les sources chaudes à d'autres endroits pour entraîner davantage le modèle d'apprentissage automatique afin qu'un jour, il soit prêt pour une mission spatiale.

Une autre utilisation pratique de l'IA consiste à organiser les données en listes classées. Les scientifiques utilisent l'apprentissage automatique pour classer les étoiles qui pourraient avoir des lunes ou des planètes prometteuses sur leur orbite. Ils utiliseront ces données pour mener un projet SETI utilisant le plus grand télescope à antenne parabolique du monde, le radiotélescope chinois FAST.

L'IA et la recherche de la vie dans l'espace

Pour certains opposants, la recherche SETI est une perte de temps car elle n'a pas encore trouvé de preuves de vie extraterrestre. Mais la collecte d'énormes quantités de données a inspiré d'autres branches de la science à suivre ses traces. 

À tout le moins, SETI a fait progresser le domaine de l'apprentissage automatique et a inspiré d'innombrables personnes à regarder au-delà de notre planète à la recherche de signes de vie. Au mieux, il trouvera quelque chose de vraiment remarquable - et cela pourrait changer à jamais le cours de l'histoire. Si quelqu'un ou quelque chose est là-bas, il y a de fortes chances que les chercheurs de SETI soient les premiers à en entendre parler.